TY - BOOK
A1 - Merten, Sabine
T1 - Verbesserung der Ausbildung in der Mikrosystemtechnik - virtuelle Labore bereiten auf die Herstellung realer Drucksensoren vor (2 Fassungen: konvertiert und original
N2 - Die Ausbildung in Hochtechnologien wie beispielsweise der Mikrosystemtechnik ist oft durch einen hohen Grad an Komplexität charakterisiert. Damit verbunden sind hohe Kosten für die Errichtung und den Betrieb der speziellen Laborräume und ihre häufig geringe Verfügbarkeit für die Studierenden. Zukünftige Ingenieure sammeln während ihrer Ausbildung aus diesen Gründen nur in beschränktem Umfang praktische Erfahrungen. Die Industrie hingegen fordert Personal mit hoher fachlicher Kompetenz, also fundiertem theoretischen Wissen und umfangreichen praktischen Kenntnissen. Dieser Diskrepanz – qualifizierte Ingenieure auf der einen Seite und eine eher theoretisch ausgerichtete Ausbildung auf der anderen Seite – wird mit einem neuen Blended-Learning-Konzept für MST-Technologiepraktika begegnet. Lernende werden über ein virtuelles Labor, das einen echten Reinraum mit realen Anlagen simuliert, intensiv auf reale Laborpraktika vorbereitet. Dabei geht es im virtuellen Labor gleichermaßen um die Vermittlung von Theorie und Praxis. Nur trainierte Teilnehmer mit einer intensiven Vorbereitung sind in der Lage, relativ eigenständig ein echtes MST-Bauteil innerhalb des anschließenden einwöchigen Laborkurses zu fertigen. Die Wirksamkeit des Konzeptes und die Steigerung des Lernerfolges durch die kombinierten virtuellen und realen Laborkurse wurden im Rahmen der Dissertation begleitend untersucht. Die Ergebnisse flossen direkt in die Weiterentwicklung der Technologiepraktika ein. Die Konzepte und Erkenntnisse sind zudem sehr interessant für die Entwicklung von Blended-Learning-Angeboten in ähnlichen oder anderen Fachgebieten sowie für weitere Bildungseinrichtungen. (Die Dissertation liegt hier in 2 Fassungen vor: Die Originalfassung ist nur bei guter Rechnerausstattung und guter Netzanbindung nutzbar, die konvertierte Fassung ist unverändert, allerdings sind Qualitätseinbußen beim Ausdruck einiger Grafiken möglich)
N2 - Education in high technologies, like e.g. Microsystems technology, is usually characterized by a high degree of complexity. In addition it is usually connected with large economic efforts for invest, operation and maintenance of the special laboratory facilities. The access to such facilities for educational purposes is often quite limited. Therefore engineering students rather rarely gather practical experience in such technologies during their university studies. In contrast, industry has a large demand for engineers with high professional competence, i.e. profound theoretical knowledge combined with substantial practical experience. The newly developed blended learning concept for MST laboratory training tries to bridge the gap between the need for qualified engineers and the more theoretical university education. The learners prepare intensively for real hands-on clean room trainings with a virtual technology laboratory, i.e. a computer simulation of the clean room machines and the corresponding processes. In the virtual technology laboratory the students brush up their theoretical knowledge and at the same time learn to operate the complex clean room machines. Only well trained and intensively prepared students are capable to produce a fully functional MST component within a compact clean room laboratory course of only one week duration and an only modest amount of supervision. The effectivity of this concept and the increase of the learning success due to the specific mixture of virtual and real laboratory sessions has been accompanied and analysed by this dissertation. The results have been used to further improve the laboratory courses. Concepts and results are also very attractive for comparable blended learning proposals in other technical disciplines.
KW - Mikrosystemtechnik
KW - Virtuelles Laboratorium
KW - Lernprogramm
KW - Hochschule / Lehre / Evaluation
KW - Computersimulation
KW - Drucksensor
KW - Blended-Learning
KW - Reinraumpraktikum
KW - blended learning
KW - hands-on cleanroom training
Y1 - 2005
N1 - Zugl.: Saarbrücken, Univ., Diss., 2005
ER -
TY - JOUR
A1 - Luft, Angela
A1 - Bremen, Sebastian
A1 - Luft, Nils
T1 - A cost/benefit and flexibility evaluation framework for additive technologies in strategic factory planning
JF - Processes
N2 - 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.
KW - additive manufacturing
KW - factory planning
KW - manufacturing flexibility
KW - volume flexibility
KW - mix flexibility
Y1 - 2023
U6 - https://doi.org/10.3390/pr11071968
SN - 2227-9717
VL - 11
IS - 7
PB - MDPI
CY - Basel
ER -
TY - JOUR
A1 - Kämper, Klaus-Peter
A1 - Picard, Antoni
A1 - Brill, Manfred
A1 - Cassel, Detlev
A1 - Jentsch, Andreas
A1 - Merten, Sabine
A1 - Rollwa, Markus
T1 - The Virtual Clean Room - a new tool in teaching MST process technologies
N2 - The Virtual Clean Room - a new tool in teaching MST process technologies University education in high-technology fields like MST is not complete without intensive laboratory sessions. Students cannot fully grasp the complexity and the special problems related to the manufacturing of microsystems without a thorough hands-on experience in a MST clean room.
KW - Virtuelle Maschine
KW - VM
KW - Mikrosystemtechnik
KW - MST
KW - virtual clean room
Y1 - 2003
ER -
TY - GEN
A1 - Kämper, Klaus-Peter
T1 - Skript zur Vorlesung Mikrotechnik 1
N2 - Kennwortgeschützter Zugang nur für Studierende bei Prof. Dr. Klaus-Peter Kämper. Sommersemester 2007. Version 2.3 vom 27.02.2007 I-8, 484 S.: Ill.; graph. Darst. Inhaltsverzeichnis: 1 Einführung: Was ist Mikrotechnik? 2 Fertigung im Reinraum 3 Der Werkstoff Silizium 4 Dünnschichttechnologie 5 Photolithographie 6 Ätztechnologie 7 „Bulk Micromachining“ 8 „Surface Micromachining“ 9 Trockenätzen tiefer Mikrostrukturen 10 LIGA-Technik 11 Mikrofunkenerosion 12 Laser in der Mikrotechnik 13 Mechanische Mikrofertigung 14 Photostruktuierbares Glas 15 Aufbau- und Verbindungstechnik
KW - Mikrosystemtechnik
Y1 - 2007
ER -
TY - GEN
A1 - Kämper, Klaus-Peter
T1 - Lecture notes Sensors and Actuators
N2 - Kennwortgeschützter Zugang nur für Studierende bei Prof. Dr. Klaus-Peter Kämper. Wintersemester 2007/2008. Version vom 30.08.2007. 472 Seiten (pdf-Format)
N2 - Password necessarily. Access only for Students by Prof. Dr. Klaus-Peter Kämper. Winter semester 2007/2008. Version 2007-08-30. 472 pages (pdf) Contents 1. Introduction 2. Introduction to Sensors 3. Introduction to Microfabrication 4. Pressure Sensors 5. Acceleration Sensors 6. Angular Rate Sensors 7. Position Sensors 8. Flow Sensors 9. Piezoelectric Actuators 10. Magnetostrictive Actuators 11. Actuators based on Shape Memory Alloys 12. Actuators based on Electrorheological Fluids 13. Actuators based on Magnetorheological Fluids
KW - Sensor
KW - Aktor
KW - Sensoren
KW - Aktoren
KW - Sensores
KW - Actuators
KW - Microfabrication
Y1 - 2007
ER -
TY - GEN
A1 - Kämper, Klaus-Peter
T1 - Lecture notes Sensors and Actuators WS 2008/2009
N2 - Password necessarily. Access only for Students by Prof. Dr. Klaus-Peter Kämper. Winter semester 2008/2009. 488 pages (pdf) Contents 1. Introduction 2. Introduction to Sensors 3. Introduction to Microfabrication 4. Pressure Sensors 5. Acceleration Sensors 6. Angular Rate Sensors 7. Position Sensors 8. Flow Sensors 9. Piezoelectric Actuators 10. Magnetostrictive Actuators 11. Actuators based on Shape Memory Alloys 12. Actuators based on Electrorheological Fluids 13. Actuators based on Magnetorheological Fluids 14. Index
N2 - Kennwortgeschützter Zugang nur für Studierende bei Prof. Dr. Klaus-Peter Kämper. Wintersemester 2008/2009. 488 Seiten (pdf-Format)
KW - Sensor
KW - Aktor
KW - Sensoren
KW - Aktoren
KW - Sensores
KW - Actuators
KW - Microfabrication
Y1 - 2008
ER -
TY - CHAP
A1 - Klocke, Martina
T1 - Projektmodul im Bachelorstudiengang Maschinenbau und Mechatronik
T2 - VDI-Workshop Projektorientiertes und problem-basiertes Lernen (PBL) in der Ingenieurausbildung
Y1 - 2012
N1 - 25 Folien zum eingeladenen Vortrag beim VDI-Workshop. Darmstadt, 22./23.11.2012
SP - 1
EP - 25
ER -
TY - THES
A1 - Keller, Simon Mark
T1 - Risikoanalyse einer bordautonomen Schienenfahrzeugortung mittels GNSS
N2 - Bei Schienenfahrzeugen, die mit dem Zugsicherungssystem ETCS betrieben sind, wird die Odometrie durch eine diskrete Ortung mittels physischen Balisen zurückgesetzt.
Diese Arbeit befasst sich mit der Innovation von virtuellen Balisen. Virtuelle Balisen, können eingesetzt werden, um physische, im Gleisbett montierte Balisen zu ersetzen. Durch den Einsatz von virtuellen Balisen soll der Infrastrukturausbau von ETCS vorangetrieben werden, indem sie als virtuelle Komponente auf Schienenfahrzeugen eingesetzt werden.
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Fragestellung beantwortet, ob eine bordautonome Zugortung mittels virtuellen Balisen in einem ausgewählten Szenario mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist? Das Szenario besteht aus einem Schienenfahrzeug, welches mit dem Zugsicherungssystem ETCS Level 2 auf einer eingleisigen Nebenstrecke betreiben wird. Hierzu werden zunächst die Grundlagen von ETCS und der satellitenbasierten Ortung erläutert. Des Weiteren werden die Grundlagen des CSM Prozesses und der expliziten Risikoabschätzung eingeführt.
Aufbauend auf diesen Grundlagen wird der CSM Prozess angewandt und dabei eine Systemdefinition mit den Schnittstellen des Systems zur Umwelt erstellt. Mit der Hazop-Methode werden die Gefährdungen der Schnittstellen erfasst und beurteilt. Die sicherheitsrelevanten Gefährdungen werden in einer FMEA bewertet. In der folgenden Diskussion werden sicherheitsrelevante Gefährdungen nochmals betrachtet.
Das Ergebnis der Arbeit ist, dass im ausgewählten Szenario, unter der Verwendung der CSM-Prozesse und der industriell anerkannten Methoden Hazop und FMEA, die Integration der Board-autonomen-Ortung mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist.
Y1 - 2022
PB - FH Aachen
CY - Aachen
ER -
TY - CHAP
A1 - Kallweit, Stephan
A1 - Schleupen, Josef
A1 - Dahmann, Peter
A1 - Bagheri, Mohsen
A1 - Engemann, Heiko
T1 - Entwicklung eines Kletterroboters zur Diagnose und Instandsetzung von Windenergieanlagen (SMART)
T2 - Automatisierung im Fokus von Industrie 4.0 : Tagungsband AALE 2016 ; 13. Fachkonferenz, Lübeck
Y1 - 2016
SN - 978-3-8356-7312-0
N1 - AALE-Konferenz <13., 2016, Lübeck>
SP - 207
EP - 212
PB - DIV Deutscher Industrieverlag GmbH
CY - München
ER -
TY - CHAP
A1 - Kallweit, Stephan
A1 - Ferrein, Alexander
A1 - Scholl, Ingrid
A1 - Reichert, Walter
T1 - Mobile Autonome Systeme in der Lehre, am Beispiel der ROS Summer School
T2 - Tagungsband AALE 2014 : das Forum für Fachleute der Automatisierungstechnik aus Hochschulen und Wirtschaft ; 11. Fachkonferenz, Regensburg ; [11. Konferenz für Angewandte Automatisierungstechnik in Lehre und Entwicklung / Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg; VFAALE, Verein der Freunde und Förderer der Angewandten Automatisierungstechnik]
Y1 - 2014
SN - 978-3-8356-7142-3
N1 - Die Textverteilung der elektronischen Zweitveröffentlichung entspricht nicht der der o.g. Verlagsausgabe.
SP - 157
EP - 163
PB - Dt. Industrieverl.
CY - München
ER -
TY - CHAP
A1 - Kallweit, Stephan
T1 - Pandaboard, TurtleBot, Kinect und Co. : Low-Cost Hardware im Lehreinsatz für die mobile Robotik.
N2 - Mit freundlicher Genehmigung der Autoren und des Oldenbourg Industrieverlags https://www.oldenbourg-industrieverlag.de/de/9783835633223-33223 erschienen als Beitrag im Tagungsband zur AALE-Tagung 2012. 9. Fachkonferenz 4.-5. Mai 2012, Aachen, Fachhochschule. ISBN 9783835633223 S 8-1 S. 229-238 Original-Abstract des Autors: "Die mobile Robotik wird durch den Einsatz von Low-Cost Hardware einem breiten Publikum zugänglich. Bis vor kurzem basierte eine erschwingliche Hardware meist auf Mikrocontrollern mit den entsprechenden Leistungseinschränkungen z.B. im Bereich der Bildverarbeitung. Die Wahrnehmung einer 3D-Umgebung und somit die Möglichkeit zur autonomen Navigation wurde mit relativ kostenintensiver Hardware, z.B. Stereo-Vision-Systemen und Laserscannern gelöst. Die zur Auswertung der Sensorik notwendige Rechenleistung stand - entweder aufgrund des Stromverbrauchs oder der Performance meist für mobile Plattformen (lokal) - nicht zur Verfügung. Durch Einsatz von leistungsfähigen Prozessoren aus dem Bereich der Mobilgeräte (Smartphones, Tablets) und neuartigen Sensoren des Consumer-Bereichs, wie der Kinect, können mobile Roboter kostengünstig für den Einsatz in der Lehre aufgebaut werden.
KW - Robotik
KW - mobile robots
Y1 - 2012
ER -
TY - CHAP
A1 - Huber, Max
A1 - Rau, Sebastian
A1 - Streblow, Rita
A1 - Wollert, Jörg
A1 - Müller, Dirk
T1 - Lüftungskanäle als Funkstrecke
T2 - Jahreskolloquium Kommunikation in der Automation (KommA 2014) : Lemgo, 18.11.2014 / Jürgen Jasperneite ... (Hrsg.)
Y1 - 2014
SN - 978-3-9814062-4-5
SP - 1
EP - 8
ER -
TY - CHAP
A1 - Gregorio, Fabrizio de
A1 - Fatigati, Giovanni
A1 - Kallweit, Stephan
T1 - Tiltrotor airframe flow field characterization by SPIV
T2 - 11th International Symposium on Partivle Image Velocimetry - PIV15 , Santa Barbara, California, Sept 14-16, 2015
Y1 - 2015
ER -
TY - CHAP
A1 - Gebhardt, Andreas
A1 - Schmidt, Frank-Michael
T1 - Farbige Prototypen als Werkzeug für den Konstrukteur
T1 - Colored prototypes as instrument for the constructing engineer
N2 - 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 für die Büroumgebung, 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“ darüber hinaus?
KW - Prototyping
KW - Rapid prototyping
KW - Prototypen
KW - Funktionsmodelle
KW - Produktentstehung
KW - Prototyper
KW - Produktenwicklung
KW - prototypes
KW - working models
KW - product emergence
KW - prototyper
KW - product development
Y1 - 2005
ER -
TY - JOUR
A1 - Gebhardt, Andreas
A1 - Brücker, Christoph
A1 - Schmidt, Frank-Michael
T1 - RP gestützte Herstellung komplexer transparenter Hohlräume für die Strömungsanalyse
N2 - Die Berechnung der Durchströmung von Bauteilen ist gegenüber derjenigen von umströmten Bauteilen deutlich im Hintertreffen. Das liegt vor allem an der fehlenden Verfügbarkeit geeigneter optisch transparenter Modellkanäle für die experimentelle Analyse. Der Beitrag stellt ein Verfahren zur Herstellung transparenter durchströmter Geometrien auf der Basis generativ gefertigter Urmodelle vor. Damit können beliebig komplexe Innenströmungen optisch analysiert werden. Anhand von zwei Beispielen aus der Medizin, der Modellierung der oberen Atemwege und des Bronchialbaums, wird das Verfahren vorgeführt. Der generative Bauprozess mittels 3D-Printing wird beschrieben und die Abformung in transparentem Silikon gezeigt. Schließlich werden beispielhaft der Messaufbau und Ergebnisse der Anwendung vorgestellt. Das Verfahren bildet die Grundlage für die Analyse und Berechnung komplexer Innenströmungen und trägt somit zur Verbesserung zahlreicher technischer Anwendungen bei.
N2 - Unlike the flow around technical products the interior flow is not understood very well. That’s mainly because of a lack of suitable transparent investigation tunnels that are needed to apply optical methods. The paper proposes a procedure to make precise complex hollow structures from a highly transparent material using masters from generative or Rapid Prototyping processes. Taking two examples from the medical field, the upper human airways and the bronchial tree, the entire process is shown. The 3D Printing build process is illustrated as well as the silicon casting process. Finally the measuring equipment is demonstrated and sample results are given. The process establishes the basis for the investigation and calculation of complex interior flow pattern and therefore contributes to a better understanding and consequently improvement of appropriate technical products.
KW - Rapid prototyping
KW - Rapid Prototyping
KW - Strömungsanalyse
KW - Innenströmung
KW - Modellkanäle
KW - 3D-Printing
Y1 - 2005
ER -
TY - GEN
A1 - Gebhardt, Andreas
T1 - Lasertechnologie : Laser - Materialbearbeitung ; Grundlagen - Verfahren - Anwendungen
N2 - Theoretische Grundlagen, Grundlagen der Materialbearbeitung mit Laserstrahlung, Aufbau und Funktion von Laser-Bearbeitungsanlagen, Laserstrahl-Schneiden, Laserstrahl-Schweißen, Laserstrahl-Bohren, Beschriften und Markieren mit dem Laser, Oberflächenveredeln mit dem Laser, Lasersicherheit, Umweltschutz
KW - Laser
KW - Materialbearbeitung
Y1 - 2005
ER -
TY - GEN
A1 - Gebhardt, Andreas
T1 - Übungsklausur zum Fach Lasertechnologie
N2 - Übungsklausur
KW - Lasertechnologie
KW - Übungsklausur
Y1 - 2005
ER -
TY - GEN
A1 - Gebhardt, Andreas
T1 - Lasermesstechnik 1
N2 - Strahlquelle, Verfahren, Triangulation, Interferometrie, Laufzeit, Lidar, Holographie, Speckle, Applikationen, Laseroptische Strömungsmessung, Laser Doppler Velocimetry, Particle Image Velocimetry
KW - Lasermesstechnik
Y1 - 2005
ER -
TY - GEN
A1 - Gebhardt, Andreas
T1 - Lasermesstechnik 2
N2 - Laser-Doppler-Velozimetrie: Grundlagen, Referenzstrahlverfahren, Kreuzstrahlverfahren, Signalauswertung, Richtungserkennung, Mehrkomponentensysteme, Anwendungen
KW - Lasermesstechnik
KW - Laseroptische Strömungsmessung
KW - Laser-Doppler-Velozimetrie
Y1 - 2005
ER -
TY - GEN
A1 - Gebhardt, Andreas
T1 - Zusammenfassung der Inhalte der Veranstaltung Lasertechnologie zur Vorbereitung auf die schriftliche Klausur
N2 - Grundlagen und Anwendungen
KW - Lasertechnologie
Y1 - 2005
ER -