@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}
}
@inproceedings{FerreinKallweitScholletal.2015,
  author    = {Ferrein, Alexander and Kallweit, Stephan and Scholl, Ingrid and Reichert, Walter},
  title     = {Learning to Program Mobile Robots in the ROS Summer School Series},
  series = {Proceedings 6th International Conference on Robotics in Education (RiE 15)},
  booktitle = {Proceedings 6th International Conference on Robotics in Education (RiE 15)},
  pages     = {6 S.},
  year      = {2015},
  abstract  = {The main objective of our ROS Summer School series is to introduce MA level students to program mobile robots with the Robot Operating System (ROS). ROS is a robot middleware that is used my many research institutions world-wide. Therefore, many state-of-the-art algorithms of mobile robotics are available in ROS and can be deployed very easily. As a basic robot platform we deploy a 1/10 RC cart that is wquipped with an Arduino micro-controller to control the servo motors, and an embedded PC that runs ROS. In two weeks, participants get to learn the basics of mobile robotics hands-on. We describe our teaching concepts and our curriculum and report on the learning success of our students.},
  language  = {en}
}
@inproceedings{BagheriSchleupenDahmannetal.2016,
  author    = {Bagheri, Mohsen and Schleupen, Josef and Dahmann, Peter and Kallweit, Stephan},
  title     = {Kletternde Wartungsplattform f{\"u}r die wetterunabh{\"a}ngige Instandhaltung von Rotorbl{\"a}ttern an Windenergieanlagen - SMART},
  series = {AKIDA 2016 Aachener Kolloquium f{\"u}r Instandhaltung, Diagnose und Anlagen{\"u}berwachung (AKIDA) am 15. und 16.11.2016, Technologiezentrum Aachen},
  booktitle = {AKIDA 2016 Aachener Kolloquium f{\"u}r Instandhaltung, Diagnose und Anlagen{\"u}berwachung (AKIDA) am 15. und 16.11.2016, Technologiezentrum Aachen},
  pages     = {21 Folien},
  year      = {2016},
  abstract  = {In Deutschland liegt der Anteil der Windkraft an der Gesamtstromerzeugung bei 13,3\% mit mehr als 25.000 installierten Windenergieanlagen (WEA). Weltweit erf{\"a}hrt die Windbranche ein rasantes Wachstum. Indien und China berichten eine j{\"a}hrliche Wachstumsrate an Neuinstallationen von 45\%. Die Technologie zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windkraft ist noch vergleichsweise jung. Durch die weltweit steigende Anzahl an Windenergieanlagen w{\"a}chst zunehmend der Bedarf an innovativen Wartungsl{\"o}sungen. Komponenten wie Generator oder Getriebe sind inzwischen weitestgehend ausgereift. Der Fokus richtet sich zunehmend auf die wesentliche Kernkomponente - die Rotorbl{\"a}tter. Industriekletterer inspizieren die Rotorbl{\"a}tter oder T{\"u}rme i.d.R. in einem zwei Jahres Rhythmus. Sie werden zunehmend durch Seilarbeitsb{\"u}hnen unterst{\"u}tzt. F{\"u}r gr{\"o}ßere Reparaturen kommen Kr{\"a}ne zum Einsatz, mit denen das Rotorblatt f{\"u}r die Instandhaltung demontiert wird. Die Standardinspektion besteht aus Sicht- und Klopfpr{\"u}fung der Rotorblattoberfl{\"a}che und ist nur bei sehr ruhiger Wetterlage durchf{\"u}hrbar. Seit September 2014 wird das Forschungsprojekt SMART (Scanning, Monitoring, Analysis, Repair and Transportation), Entwicklung einer Wartungsplattform f{\"u}r WEA, vom BMWi gef{\"o}rdert. Das Konsortium besteht aus zwei Firmen und der Fachhochschule Aachen. Die SMART-Anlage klettert reibschl{\"u}ssig am Turm der WEA mittels speziellen Kettenfahrwerken (Abbildung) auf- und abw{\"a}rts. Ein ringf{\"o}rmiges Spannsystems, basierend auf dem Konzept der „N{\"u}rnberger"-Schere, erzeugt die erforderliche Anpresskraft f{\"u}r den Kletterprozess. Wettergesch{\"u}tzte Arbeitskabinen erm{\"o}glichen die ganzj{\"a}hrige Instandhaltung von Rotorbl{\"a}ttern und ebenso T{\"u}rmen. Dadurch k{\"o}nnen Wartungsarbeiten auf 24 Stunden am Tag ausgeweitet werden. Der kombinierte Einsatz (Sensorfusion) bildgebender Messtechnik wie Thermografie, Ultraschall, und Terahertz in der Arbeitskabine kann die Dokumentation, Effizienz und Qualit{\"a}t der Instandhaltungsarbeiten erheblich verbessern. Langfristiges Ziel von SMART ist ein Condition Monitoring f{\"u}r Rotorbl{\"a}tter und T{\"u}rme auf Basis digitalisierter dreidimensionaler Volumenscans. Der kooperative Einsatz mit UAVs erweitert die Instandhaltungsstrategie. UAVs erm{\"o}glichen die schnelle, kosteng{\"u}nstige globale optische Inspektion von Rotorblattoberfl{\"a}chen zur Detektion potentieller Fehlstellen. Der „Proof-of-Concept" Meilenstein wurde mit der Demonstration eines funktionsf{\"a}higen Modells im Dezember 2015 erfolgreich abgeschlossen.},
  language  = {de}
}
@article{WollertBooke2016,
  author    = {Wollert, J{\"o}rg and Booke, Andreas},
  title     = {IoT von der Stange},
  series = {elektronik},
  journal   = {elektronik},
  number    = {21 (2016)},
  publisher = {WEKA-Fachmedien},
  address   = {M{\"u}nchen},
  pages     = {30 -- 37},
  year      = {2016},
  abstract  = {Heute sollte am besten jedes Ger{\"a}t in die große Rechnerwolke eingebettet werden. Doch so einfach ist das nicht, denn Cloud ist viel mehr als nur das Internet der Dinge. Als Anwender muss man sich also fragen, welche Dienste man m{\"o}chte und welchem Anbieter man sein Vertrauen schenkt.},
  language  = {de}
}
@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{Wollert2016,
  author    = {Wollert, J{\"o}rg},
  title     = {OS-Funktionalit{\"a}t ohne OS f{\"u}r das IoT},
  series = {Design \& Elektronik},
  journal   = {Design \& Elektronik},
  number    = {11},
  publisher = {WEKA-Fachmedien},
  address   = {M{\"u}nchen},
  issn      = {0933-8667},
  pages     = {85 -- 90},
  year      = {2016},
  abstract  = {Low-end-Embedded-Plattformen stellen eine hohe Anforderung an die Entscheidungsf{\"a}higkeit des Entwicklers: Zum n{\"a}chstgr{\"o}ßeren Prozessor greifen und ein Betriebssystem benutzen oder doch besser auf das Betriebssystem verzichten? Die Frage l{\"a}sst sich einfach beantworten: Einen Nanokernel verwenden und das Embedded-System mit einem minimalen Footprint realisieren. Adam Dunkels Protothreads sind eine ausgesprochen effiziente Art, Mikrocontroller gut strukturiert zu programmieren und gleichzeitig auf Overhead zu verzichten. So k{\"o}nnen auch mit kleinen 8-bit-Prozessoren anspruchsvolle Aufgaben in einem Thread-Modell bearbeitet werden. Man muss also nicht immer das Rad neu erfinden oder gleich auf Linux-basierte Systeme zur{\"u}ckgreifen.},
  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{KallweitFerreinScholletal.2014,
  author    = {Kallweit, Stephan and Ferrein, Alexander and Scholl, Ingrid and Reichert, Walter},
  title     = {Mobile Autonome Systeme in der Lehre, am Beispiel der ROS Summer School},
  series = {Tagungsband AALE 2014 : das Forum f{\"u}r Fachleute der Automatisierungstechnik aus Hochschulen und Wirtschaft ; 11. Fachkonferenz, Regensburg ; [11. Konferenz f{\"u}r Angewandte Automatisierungstechnik in Lehre und Entwicklung / Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg; VFAALE, Verein der Freunde und F{\"o}rderer der Angewandten Automatisierungstechnik]},
  booktitle = {Tagungsband AALE 2014 : das Forum f{\"u}r Fachleute der Automatisierungstechnik aus Hochschulen und Wirtschaft ; 11. Fachkonferenz, Regensburg ; [11. Konferenz f{\"u}r Angewandte Automatisierungstechnik in Lehre und Entwicklung / Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg; VFAALE, Verein der Freunde und F{\"o}rderer der Angewandten Automatisierungstechnik]},
  publisher = {Dt. Industrieverl.},
  address   = {M{\"u}nchen},
  isbn      = {978-3-8356-7142-3},
  pages     = {157 -- 163},
  year      = {2014},
  language  = {de}
}
@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}
}
@masterthesis{Ferraioli2023,
  type      = {Bachelor Thesis},
  author    = {Ferraioli, Luigi},
  title     = {Validierung einer Simulationsumgebung f{\"u}r Umfeldsensorik von Schienenfahrzeugen},
  publisher = {FH Aachen},
  address   = {Aachen},
  school      = {Fachhochschule Aachen},
  pages     = {49 Seiten},
  year      = {2023},
  abstract  = {Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der digitalen Nachbildung eines Testgel{\"a}ndes sowie eines Schienenfahrzeugs in der Simulationsumgebung Gazebo. Der Schwerpunkt liegt auf der pr{\"a}zisen Abbildung der Umfeldsensorik anhand eines realen Schienenfahrzeuges. Ziel ist die Erzeugung {\"a}quivalenter Messdaten der Simulationsumgebung und des realen Schienenfahrzeuges unter gleichen Einsatzbedingungen. Dazu werden unterschiedliche Verfahren eingesetzt, um die Parameter der einzelnen Sensorik so zu konfigurieren, dass die Messergebnisse mit den Messdaten der realen Sensorik konvergieren. Die Ergebnisse der Messdaten zeigen, dass obwohl die Simulationsumgebung einige physikalische Materialeigenschaften nicht ber{\"u}cksichtigt, eine pr{\"a}zise Abbildung der Sensorik und geometrischen Strukturen des Testgel{\"a}ndes m{\"o}glich ist. Dar{\"u}ber hinaus erm{\"o}glicht die Kombination von Gazebo und ROS2 Integrationstests und die Entwicklung von Softwareanwendungen sowohl in der Simulation als auch auf dem realen Schienenfahrzeug. Eine realit{\"a}tsnahe und reproduzierbare Auswertung der Sensormessdaten der Simulationsumgebung f{\"u}r Schienenfahrzeuge ist somit realisierbar.},
  language  = {de}
}