TY - THES A1 - Nordmann, Alexander T1 - Prozessüberwachung beim Werkzeugschleifen von WC-Co Hartmetallschaftfräsern Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Vu, Tuan Dat T1 - Objekterkennung und Schienenerkennung in der Schienenfahrzeugtechnik Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Adapting augmented reality systems to the users’ needs using gamification and error solving methods T2 - Procedia CIRP - 54th CIRP CMS 2021 - Towards Digitalized Manufacturing 4.0 N2 - Animations of virtual items in AR support systems are typically predefined and lack interactions with dynamic physical environments. AR applications rarely consider users’ preferences and do not provide customized spontaneous support under unknown situations. This research focuses on developing adaptive, error-tolerant AR systems based on directed acyclic graphs and error resolving strategies. Using this approach, users will have more freedom of choice during AR supported work, which leads to more efficient workflows. Error correction methods based on CAD models and predefined process data create individual support possibilities. The framework is implemented in the Industry 4.0 model factory at FH Aachen. KW - Augmented Reality KW - Adaptive Systems KW - Gamification KW - Error Recovery Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1016/j.procir.2021.11.024 SN - 2212-8271 N1 - CIRP CMS 2021 - 54th CIRP Conference on Manufacturing Systems, September 22-24, 2021, online VL - 104 SP - 140 EP - 145 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Pfeiffer, Johann A1 - Balc, N. A1 - Gebhardt, Andreas T1 - Studie zur Untersuchung der Auswirkung von Fräsbahnstrategien auf die Oberflächenqualität von mittels SLM gefertigten Metallteilen T2 - Tagungsband 21. Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz N2 - Für die Herstellung von metallischen Bauteilen wird in der heutigen Zeit eine Vielzahl von Verfahren auf dem Markt angeboten. Dabei stehen die additiven im Wettbewerb zu den konventionellen Verfahren. Die erreichbaren Oberflächenqualitäten der additiven sind nicht mit denen spanender Verfahren vergleichbar. Für diesen Beitrag wurde analysiert, ob sich ein mittels Selektivem Laserschmelzen (SLM) additiv hergestellter Edelstahl hinsichtlich seiner Oberflächenqualität nach der Zerspanung von einem umgeformten konventionell hergestellten Edelstahl gleicher Sorte unterscheidet. Y1 - 2021 SN - 978-3-932886-36-2 N1 - 21. Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz, Ernst-Abbe-Hochschule Jena, 26. und 27. Mai 2021 SP - 99 EP - 102 PB - Verlag Ernst-Abbe-Hochschule Jena CY - Jena ER - TY - BOOK A1 - Feuerriegel, Uwe T1 - Wärmeübertragung mit EXCEL und VBA: Wärmetechnische Berechnungen und Simulationen effektiv durchführen und professionell dokumentieren N2 - Dieses Lehrbuch vermittelt die Grundlagen der Wärmeübertragung sowie den Umgang mit EXCEL-VBA von der Erstellung von Makros bis zu benutzerdefinierten Funktionen. Es legt damit eine Basis für die schnelle und professionelle Durchführung von Berechnungen und Simulationen. Die angeleitete Erstellung von Berechnungsmodulen mit EXCEL und VBA aus allen wichtigen Bereichen der Wärmeübertragung bildet den inhaltlichen Schwerpunkt. Dazu zählen die stationäre Wärmeleitung und der stationäre Wärmedurchgang, die instationäre Wärmeleitung, der Wärmeübergang bei freier und erzwungener Konvektion sowie die Wärmestrahlung und der Wärmeübergang beim Kondensieren und Sieden. Soweit sinnvoll und möglich werden die Stoffwertekorrelationen und die Berechnungsvorschriften aus dem VDI-Wärmeatlas verwendet. Für ausgewählte Anwendungen werden zudem komplexere Auslegungen und Simulationen von Prozessen der Wärmeübertragung sowie von Wärmeübertragern erstellt. Die Zielgruppen: Studierende in Bachelor- und Masterstudiengängen, Praktiker im Engineering KW - Wärmeübertragung KW - Energietechnik KW - Excel und VBA KW - VDI-Wärmeatlas KW - Wärmeübertrager Y1 - 2021 SN - 978-3-658-35905-8 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-35906-5 N1 - In der Bereichsbibliothek Eupener Straße unter der Signatur 21 WDW 39 vorhanden PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Weiss, Christian A1 - Heslenfeld, Jonas A1 - Saewe, Jasmin Kathrin A1 - Bremen, Sebastian A1 - Häfner, Constantin Leon T1 - Investigation on the influence of powder humidity in Laser Powder Bed Fusion (LPBF) T2 - Procedia CIRP 12th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2022] N2 - In the Laser Powder Bed Fusion (LPBF) process, parts are built out of metal powder material by exposure of a laser beam. During handling operations of the powder material, several influencing factors can affect the properties of the powder material and therefore directly influence the processability during manufacturing. Contamination by moisture due to handling operations is one of the most critical aspects of powder quality. In order to investigate the influences of powder humidity on LPBF processing, four materials (AlSi10Mg, Ti6Al4V, 316L and IN718) are chosen for this study. The powder material is artificially humidified, subsequently characterized, manufactured into cubic samples in a miniaturized process chamber and analyzed for their relative density. The results indicate that the processability and reproducibility of parts made of AlSi10Mg and Ti6Al4V are susceptible to humidity, while IN718 and 316L are barely influenced. KW - LPBF KW - Additive Manufacturing KW - Powder Material KW - Humidity Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.08.102 SN - 2212-8271 N1 - 12th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2022], 04. September 2022 bis 08. September 2022, Fürth VL - 111 SP - 115 EP - 120 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Abbas, Karim A1 - Balc, Nicolae A1 - Bremen, Sebastian A1 - Skupin, Marco T1 - Crystallization and aging behavior of polyetheretherketone PEEK within rapid tooling and rubber molding JF - Journal of Manufacturing and Materials Processing N2 - In times of short product life cycles, additive manufacturing and rapid tooling are important methods to make tool development and manufacturing more efficient. High-performance polymers are the key to mold production for prototypes and small series. However, the high temperatures during vulcanization injection molding cause thermal aging and can impair service life. The extent to which the thermal stress over the entire process chain stresses the material and whether it leads to irreversible material aging is evaluated. To this end, a mold made of PEEK is fabricated using fused filament fabrication and examined for its potential application. The mold is heated to 200 ◦C, filled with rubber, and cured. A differential scanning calorimetry analysis of each process step illustrates the crystallization behavior and first indicates the material resistance. It shows distinct cold crystallization regions at a build chamber temperature of 90 ◦C. At an ambient temperature above Tg, crystallization of 30% is achieved, and cold crystallization no longer occurs. Additional tensile tests show a decrease in tensile strength after ten days of thermal aging. The steady decrease in recrystallization temperature indicates degradation of the additives. However, the tensile tests reveal steady embrittlement of the material due to increasing crosslinking. KW - additive manufacturing KW - fused filament fabrication KW - crystallization KW - polyetheretherketone KW - rapid tooling Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.3390/jmmp6050093 SN - 2504-4494 N1 - The article belongs to the Special Issue Advances in Injection Molding: Process, Materials and Applications VL - 6 IS - 5 SP - 1 EP - 12 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Engemann, Heiko A1 - Cönen, Patrick A1 - Dawar, Harshal A1 - Du, Shengzhi A1 - Kallweit, Stephan T1 - A robot-assisted large-scale inspection of wind turbine blades in manufacturing using an autonomous mobile manipulator JF - Applied Sciences N2 - 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. KW - mobile manipulation KW - large-scale inspection KW - wind turbine production KW - autonomous navigation KW - surface-orthogonal path planning Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.3390/app11199271 SN - 2076-3417 N1 - Belongs to the Special Issue "Advances in Industrial Robotics and Intelligent Systems" VL - 11 IS - 19 SP - 1 EP - 22 PB - MDPI CY - Basel 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 - Fiedler, Gerda A1 - Gottschlich-Müller, Birgit A1 - Melcher, Karin ED - Liu-Henke, Xiaobo ED - Durak, Umut T1 - Online-Prüfungen mit STACK Aufgaben T2 - Tagungsband ASIM Workshop STS/GMMS/EDU 2021 N2 - Wir stellen hier exemplarisch STACK Aufgaben vor, die frei von der Problematik sind, welche sich durch diverse Kommunikationswege und (webbasierte) Computer Algebra Systeme (CAS) ergibt. Daher sind sie insbesondere für eine Open-Book Online Prüfung geeignet, da eine faire Prüfungssituation gewährleistet werden kann. Y1 - 2021 SN - 978-3-901608-69-8 U6 - https://doi.org/10.11128/arep.45 N1 - Virtueller Workshop, ASIM STS/GMMS & EDU 2021, 11.-12. März 2021 SP - 173 EP - 178 PB - ARGESIM Verlag CY - Wien ER - TY - CHAP A1 - Evans, Benjamin A1 - Braun, Sebastian A1 - Ulmer, Jessica A1 - Wollert, Jörg T1 - AAS implementations - current problems and solutions T2 - 20th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME) N2 - The fourth industrial revolution presents a multitude of challenges for industries, one of which being the increased flexibility required of manufacturing lines as a result of increased consumer demand for individualised products. One solution to tackle this challenge is the digital twin, more specifically the standardised model of a digital twin also known as the asset administration shell. The standardisation of an industry wide communications tool is a critical step in enabling inter-company operations. This paper discusses the current state of asset administration shells, the frameworks used to host them and their problems that need to be addressed. To tackle these issues, we propose an event-based server capable of drastically reducing response times between assets and asset administration shells and a multi-agent system used for the orchestration and deployment of the shells in the field. KW - Industry 4.0 KW - Multi-agent Systems KW - Digital Twin KW - Asset Administration Shell Y1 - 2022 SN - 978-1-6654-1040-3 U6 - https://doi.org/10.1109/ME54704.2022.9982933 N1 - 20th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME), 07-09 December 2022, Pilsen, Czech Republic PB - IEEE CY - New York, NY ER - TY - BOOK A1 - Gebhardt, Andreas A1 - Kessler, Julia A1 - Thurn, Laura T1 - 3D-Drucken: Grundlagen und Anwendungen des additive manufacturing (AM) Y1 - 2016 SN - 978-3-446-44672-4 U6 - https://doi.org/10.3139/9783446448452 PB - Hanser CY - München ET - 2., neu bearbeitete und erweiterte Auflage ER - TY - JOUR A1 - Koster, Arie A1 - Scheidweiler, Robert A1 - Tieves, Martin T1 - A flow based pruning scheme for enumerative equitable coloring algorithms JF - A flow based pruning scheme for enumerative equitable coloring algorithms N2 - An equitable graph coloring is a proper vertex coloring of a graph G where the sizes of the color classes differ by at most one. The equitable chromatic number is the smallest number k such that G admits such equitable k-coloring. We focus on enumerative algorithms for the computation of the equitable coloring number and propose a general scheme to derive pruning rules for them: We show how the extendability of a partial coloring into an equitable coloring can be modeled via network flows. Thus, we obtain pruning rules which can be checked via flow algorithms. Computational experiments show that the search tree of enumerative algorithms can be significantly reduced in size by these rules and, in most instances, such naive approach even yields a faster algorithm. Moreover, the stability, i.e., the number of solved instances within a given time limit, is greatly improved. Since the execution of flow algorithms at each node of a search tree is time consuming, we derive arithmetic pruning rules (generalized Hall-conditions) from the network model. Adding these rules to an enumerative algorithm yields an even larger runtime improvement. Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.48550/arXiv.1607.08754 N1 - Lehrstuhl II für Mathematik, RWTH Aachen University SP - 1 EP - 30 ER - TY - JOUR A1 - Beckenbach, Isabel A1 - Scheidweiler, Robert T1 - Perfect ƒ-Matchings and ƒ-Factors in Hypergraphs - A Combinatorial Approach JF - Discrete Mathematics N2 - We prove characterizations of the existence of perfect ƒ-matchings in uniform mengerian and perfect hypergraphs. Moreover, we investigate the ƒ-factor problem in balanced hypergraphs. For uniform balanced hypergraphs we prove two existence theorems with purely combinatorial arguments, whereas for non-uniform balanced hypergraphs we show that the ƒ-factor problem is NP-hard. Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1016/j.disc.2017.05.005 SN - 2192-7782 N1 - Als Volltext auch bei ZIB (Zuse Institute Berlin) VL - 240 IS - 10 SP - 2499 EP - 2506 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Scheidweiler, Robert A1 - Triesch, Eberhard T1 - A note on the duality between matchings and vertex covers in balanced hypergraphs JF - Journal of Combinatorial Optimization N2 - We present a new Min-Max theorem for an optimization problem closely connected to matchings and vertex covers in balanced hypergraphs. The result generalizes Kőnig’s Theorem (Berge and Las Vergnas in Ann N Y Acad Sci 175:32–40, 1970; Fulkerson et al. in Math Progr Study 1:120–132, 1974) and Hall’s Theorem (Conforti et al. in Combinatorica 16:325–329, 1996) for balanced hypergraphs. KW - Hall’s Theorem KW - Koenig’s Theorem KW - Duality KW - Balanced hypergraph KW - Hypergraph KW - Vertex cover KW - Matching Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1007/s10878-015-9887-5 SN - 1573-2886 N1 - Lehrstuhl II für Mathematik RWTH Aachen VL - 32 IS - 2 SP - 639 EP - 644 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Kilic, S. A. A1 - Raatschen, Hans-Jürgen A1 - Körfgen, B. A1 - Apaydin, N. M. A1 - Astaneh-Asl, A. T1 - FE Model of the Fatih Sultan Mehmet Suspension Bridge Using Thin Shell Finite Elements JF - Arabian Journal for Science and Engineering N2 - This paper presents the results of an eigenvalue analysis of the Fatih Sultan Mehmet Bridge. A high-resolution finite element model was created directly from the available design documents. All physical properties of the structural components were included in detail, so no calibration to the measured data was necessary. The deck and towers were modeled with shell elements. A nonlinear static analysis was performed before the eigenvalue calculation. The calculated natural frequencies and corresponding mode shapes showed good agreement with the available measured ambient vibration data. The calculation of the effective modal mass showed that nine modes had single contributions higher than 5 % of the total mass. They were in a frequency range up to 1.2 Hz. The comparison of the results for the torsional modes especially demonstrated the advantage of using thin shell finite elements over the beam modeling approach. KW - Suspension bridge KW - 3D nonlinear finite element model KW - Thin shell finite elements KW - Natural frequency KW - Effective modal mass Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1007/s13369-016-2316-y SN - 2191-4281 VL - 42 IS - 3 SP - 1103 EP - 1116 PB - Springer Nature ER - TY - CHAP A1 - Engemann, Heiko A1 - Wiesen, Patrick A1 - Kallweit, Stephan A1 - Deshpande, Harshavardhan A1 - Schleupen, Josef T1 - Autonomous mobile manipulation using ROS T2 - Advances in Service and Industrial Robotics Y1 - 2018 SN - 978-3-319-61276-8 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-61276-8_43 N1 - International Conference on Robotics in Alpe-Adria Danube Region RAAD 2017; Mechanisms and Machince Science book series, Vol 49. SP - 389 EP - 401 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Pfaff, Raphael T1 - Einsatz von offenen Onlinekursen in der Eisenbahnlehre JF - Deine Bahn N2 - Eigene positive Erfahrungen mit Onlinekursen sowie die geringen Studierendenzahlen in der Präsenzlehre gaben den Anstoß zu einem Experiment mit einem offenen Onlinekurs auf der Plattform Udemy. Die Erfahrungen sowohl bei der Erstellung und als auch im Lehrbetrieb waren positiv und führten zu einer neuen Beschäftigung mit Inhalten und Lernenden, getrieben durch die Anforderungen der Lernplattform. Y1 - 2017 SN - 0948-7263 IS - 1 SP - 12 EP - 16 PB - Bahn-Fachverlag CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Moshiri-Kahak, Amir A1 - Pfaff, Raphael A1 - Gäbel, Markus A1 - Reich, Alexander T1 - Modellierung der Adhäsionsfläche im Rad-Schiene-Kontakt unter Einsatz von reibwertverbessernden Mitteln T2 - 15. Internationale Schienenfahrzeugtagung Rad Schiene 2017, Dresden, März 2017 Y1 - 2017 N1 - Internationale Schienenfahrzeugtagung <15., 2017, Dresden> ER - TY - CHAP A1 - Pfaff, Raphael A1 - Schmidt, B. D. A1 - Enning, Manfred T1 - Towards inclusion of the freight rail system in the industrial internet of things - Wagon 4.0 T2 - Stephenson Conference, London, March 2017 Y1 - 2017 N1 - IMechE Stephenson Conference <2017, London, United Kingdom> SP - 1 EP - 10 ER -