TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Schänzle, Christian A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. T1 - Algorithmic system design using scaling and affinity laws T2 - Operations Research Proceedings 2015 N2 - Energy-efficient components do not automatically lead to energy-efficient systems. Technical Operations Research (TOR) shifts the focus from the single component to the system as a whole and finds its optimal topology and operating strategy simultaneously. In previous works, we provided a preselected construction kit of suitable components for the algorithm. This approach may give rise to a combinatorial explosion if the preselection cannot be cut down to a reasonable number by human intuition. To reduce the number of discrete decisions, we integrate laws derived from similarity theory into the optimization model. Since the physical characteristics of a production series are similar, it can be described by affinity and scaling laws. Making use of these laws, our construction kit can be modeled more efficiently: Instead of a preselection of components, it now encompasses whole model ranges. This allows us to significantly increase the number of possible set-ups in our model. In this paper, we present how to embed this new formulation into a mixed-integer program and assess the run time via benchmarks. We present our approach on the example of a ventilation system design problem. KW - Optimal Topology KW - Piecewise Linearization KW - Ventilation System KW - Similarity Theory Y1 - 2017 SN - 978-3-319-42901-4 SN - 978-3-319-42902-1 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-42902-1 N1 - International Conference of the German, Austrian and Swiss Operations Research Societies (GOR, ÖGOR, SVOR/ASRO), University of Vienna, Austria, September 1-4, 2015 SP - 605 EP - 611 PB - Springer CY - Cham ER - TY - BOOK A1 - Altherr, Lena T1 - Algorithmic System Design under Consideration of Dynamic Processes N2 - Nach Stand von Wissenschaft und Technik werden Komponenten hinsichtlich ihrer Eigenschaften, wie Lebensdauer oder Energieeffizienz, optimiert. Allerdings können selbst hervorragende Komponenten zu ineffizienten oder instabilen Systemen führen, wenn ihr Zusammenspiel nur unzureichend berücksichtigt wird. Eine Systembetrachtung schafft ein größeres Optimierungspotential - dem erhöhten Potential steht jedoch auch ein erhöhter Komplexitätsgrad gegenüber. Die vorliegende Arbeit ist im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 805 entstanden, dessen Ziel die Beherrschung von Unsicherheit in Systemen des Maschinenbaus ist. Die Arbeit zeigt anhand eines realen Systems aus dem Bereich der Hydraulik, wie Unsicherheit in der Entwicklungsphase beherrscht werden kann. Hierbei ist neu, dass die durch den späteren Betrieb zu erwartende Systemdegradation eines jeden möglichen Systemvorschlags antizipiert werden kann. Dadurch können Betriebs- und Wartungskosten vorausgesagt und minimiert werden und durch eine optimale Betriebs- und Wartungsstrategie die Verfügbarkeit des Systems garantiert werden. Wesentliche Fragen bei der optimalen Auslegung des betrachteten hydrostatischen Getriebes sind dessen physikalische Modellierung, die Darstellung des Optimierungsproblems als gemischt-ganzzahliges lineares Programm, und dessen algorithmische Behandlung zur Lösungsfindung. Hierzu werden Heuristiken zum schnelleren Auffinden sinnvoller Systemtopologien vorgestellt und mittels mathematischer Dekomposition eine Bewertung des dynamischen Verschleiß- und Wartungsverlaufs möglicher Systemvorschläge vorgenommen. Die Arbeit stellt die Optimierung technischer Systeme an der Schnittstelle von Mathematik, Informatik und Ingenieurwesen sowohl gründlich als auch anschaulich und nachvollziehbar dar. KW - Mixed Integer Programming KW - Technical Operations Research KW - Optimization KW - System Design Y1 - 2016 SN - 978-3-8440-4848-3 PB - Shaker CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Altherr, Lena A1 - Leise, Philipp A1 - Pfetsch, Marc E. A1 - Schmitt, Andreas T1 - Algorithmic design and resilience assessment of energy efficient high-rise water supply systems JF - Applied Mechanics and Materials N2 - High-rise water supply systems provide water flow and suitable pressure in all levels of tall buildings. To design such state-of-the-art systems, the consideration of energy efficiency and the anticipation of component failures are mandatory. In this paper, we use Mixed-Integer Nonlinear Programming to compute an optimal placement of pipes and pumps, as well as an optimal control strategy.Moreover, we consider the resilience of the system to pump failures. A resilient system is able to fulfill a predefined minimum functionality even though components fail or are restricted in their normal usage. We present models to measure and optimize the resilience. To demonstrate our approach, we design and analyze an optimal resilient decentralized water supply system inspired by a real-life hotel building. KW - MINLP KW - Buffering Capacity KW - Uncertainty KW - Water Supply Networks KW - Booster Stations Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.885.211 SN - 1662-7482 VL - 885 SP - 211 EP - 223 PB - Trans Tech Publications CY - Bäch ER - TY - JOUR A1 - Gligorevic, Snjezana T1 - Airport surface propagation channel in the C-Band: measurements and modeling JF - IEEE transactions on antennas and propagation Y1 - 2013 SN - 0018-926x VL - Vol. 61 IS - Iss. 9 SP - 4792 EP - 4802 PB - IEEE CY - New York ER - TY - CHAP A1 - Gligorevic, Snjezana A1 - Zierhut, R. A1 - Jost, T. A1 - Wang, Wei T1 - Airport channel measurements at 5.2GHz T2 - 3rd European Conference on Antennas and Propagation : (EuCAP) ; Berlin, Germany, 23 - 27 March 2009 Y1 - 2009 SN - 978-1-4244-4753-4 ; 978-3-00-024573-2 SP - 877 EP - 881 ER - TY - CHAP A1 - Marco, Heather G. A1 - Ferrein, Alexander T1 - AGNES: The African-German Network of Excellence in Science T2 - Proceedings of the 2nd Developing World Robotics Forum, Workshop at IEEE AFRICON 2017 Y1 - 2017 SP - 1 EP - 2 ER - TY - JOUR A1 - Hartung, Frank A1 - Niebert, Norbert A1 - Schieder, Andreas A1 - Rembarz, René T1 - Advances in network-supported media delivery in next-generation mobile systems / Hartung, Frank ; Niebert, Norbert ; Schieder, Andreas ; Rembarz, René ; Schmid, Stefan ; Eggert, Lars JF - IEEE Communications Magazine. 44 (2006), H. 8 Y1 - 2006 SN - 0163-6804 SP - 82 EP - 89 ER - TY - JOUR A1 - Deserno, Thomas M. A1 - Aach, Til A1 - Amunts, Katrin A1 - Hillen, Walter A1 - Kuhlen, Torsten A1 - Scholl, Ingrid T1 - Advances in medical image processing : A special Issue on the Workshop in Aachen, Germany, March 2010 JF - Computer Science - Research and Development. 26 (2011), H. 1-2 Y1 - 2011 SN - 1865-2042 SP - 1 EP - 3 PB - springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Heuermann, Holger A1 - Rumiantsev, A. A1 - Schott, S. T1 - Advanced on-wafer multiport calibration methods for mono- and mixed-mode device characterization JF - On wafer characterization : 63rd ARFTG conference digest, spring 2004, 11 June 2004, Fort Worth, TX / Automatic RF Techniques Group. [Conference chair: John Cable. Publication chair: J. G. Burns] Y1 - 2004 SN - 0-7803-8371-0 N1 - Microwave Theory and Techniques Society. ; Automatic RF Techniques Group ; ARFTG conference ; (63 : ; 2004.06.11 : ; Fort Worth, Tex.) SP - 91 EP - 96 PB - IEEE Operations Center CY - Piscataway, NJ ER - TY - CHAP A1 - Gebhardt, Andreas A1 - Ritz, Thomas A1 - Siekmann, Kirsten A1 - Wallenborn, Ramona ED - Demmer, Axel T1 - Additive manufacturing businesses in the process chain of individualized mass products T2 - DDMC 2014 : Proceedings of the Fraunhofer Direct Digital Manufacturing Conference Y1 - 2014 SN - 978-3-8396-9128-1 (E-Book) PB - Fraunhofer CY - Stuttgart ER -