TY - THES A1 - Schnitzler, Nora T1 - Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Zähneputzen N2 - Die Oberflächen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfläche, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entzündungen des umgebenden Zahnfleisches zählen dabei zu den häufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entzündungen entstehen hauptsächlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfläche trägt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Zähneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfläche. Die durch die Rauheit vergrößerte Oberfläche bietet dabei ideale Voraussetzungen für eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfläche im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entzündung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu schützen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erhöhen, ist es möglich die Oberfläche 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 Möglichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgeführt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenkörper werden, mithilfe des zuvor ausgewählten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchführung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung für diese Anwendung überprüft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgewählten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adhäsionsfähigkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberflächen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den höchstmöglichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzprüfung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung überprüft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestmöglichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den höchsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bezüglich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche bestätigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfläche erzielt einen deutlich höheren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfläche. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich größere Adhäsion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterführender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit. Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Pfaff, Raphael A1 - Enning, Manfred A1 - Sutter, Stefan T1 - A risk‑based approach to automatic brake tests for rail freight service: incident analysis and realisation concept JF - SN Applied Sciences N2 - 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. KW - Freight rail KW - Brake test KW - Incident analysis KW - Train composition KW - Brake set-up Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1007/s42452-022-05007-x SN - 2523-3971 N1 - Corresponding author: Raphael Pfaff VL - 4 IS - 4 SP - 1 EP - 14 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Schmidt, Thomas A1 - Kasch, Susanne A1 - Eichler, Fabian A1 - Thurn, Laura T1 - Process strategies on laser-based melting of glass powder T2 - LiM 2021 proceedings N2 - This paper presents the laser-based powder bed fusion (L-PBF) using various glass powders (borosilicate and quartz glass). Compared to metals, these require adapted process strategies. First, the glass powders were characterized with regard to their material properties and their processability in the powder bed. This was followed by investigations of the melting behavior of the glass powders with different laser wavelengths (10.6 µm, 1070 nm). In particular, the experimental setup of a CO2 laser was adapted for the processing of glass powder. An experimental setup with integrated coaxial temperature measurement/control and an inductively heatable build platform was created. This allowed the L-PBF process to be carried out at the transformation temperature of the glasses. Furthermore, the component’s material quality was analyzed on three-dimensional test specimen with regard to porosity, roughness, density and geometrical accuracy in order to evaluate the developed L-PBF parameters and to open up possible applications. KW - 3D-printing KW - glass KW - additive manufactureing KW - laser based powder fusion Y1 - 2021 N1 - LiM (Lasers in Manufacturing) 2021, June 21 - 24, 2021, online ER - TY - CHAP A1 - Adenacker, J. A1 - Gerhards, Benjamin A1 - Otten, Christian A1 - Schleser, Markus T1 - Laserstrahlschweißen von Aluminium-Kupfer-Werkstoffkombinationen für die Elektromobilität T2 - DVS CONGRESS 2021 Y1 - 2021 SN - 978-3-96144-146-4 N1 - DVS CONGRESS 2021, 14. – 17. September 2021, Essen. Große Schweißtechnische Tagung 2021, DVS CAMPUS 2021. DVS Berichte, Band: 371 SP - 31 EP - 38 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Zabirov, Alexander A1 - Schleser, Markus A1 - Bucherer, Sebastian T1 - Füge- und Dichtkonzept für einen Leichtbauverbrennungsmotor JF - adhäsion KLEBEN & DICHTEN Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1007/s35145-021-0531-5 SN - 2192-8681 VL - 65 IS - 11 SP - 12 EP - 19 PB - Springer Nature CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Performance evaluation of skill-based order-assignment in production environments with multi-agent systems JF - IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics N2 - The fourth industrial revolution introduces disruptive technologies to production environments. One of these technologies are multi-agent systems (MASs), where agents virtualize machines. However, the agent's actual performances in production environments can hardly be estimated as most research has been focusing on isolated projects and specific scenarios. We address this gap by implementing a highly connected and configurable reference model with quantifiable key performance indicators (KPIs) for production scheduling and routing in single-piece workflows. Furthermore, we propose an algorithm to optimize the search of extrema in highly connected distributed systems. The benefits, limits, and drawbacks of MASs and their performances are evaluated extensively by event-based simulations against the introduced model, which acts as a benchmark. Even though the performance of the proposed MAS is, on average, slightly lower than the reference system, the increased flexibility allows it to find new solutions and deliver improved factory-planning outcomes. Our MAS shows an emerging behavior by using flexible production techniques to correct errors and compensate for bottlenecks. This increased flexibility offers substantial improvement potential. The general model in this paper allows the transfer of the results to estimate real systems or other models. KW - cyber-physical production systems KW - event-based simulation KW - multi-agent systems KW - digital factory KW - industrial agents Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1109/JESTIE.2021.3108524 SN - 2687-9735 IS - Early Access PB - IEEE CY - New York ER - TY - CHAP A1 - Kessler, Julia A1 - Balc, Nicolae A1 - Gebhardt, Andreas A1 - Abbas, Karim T1 - Basic research on lattice structures focused on the reliance of the cross sectional area and additional coatings T2 - The 4th International Conference on Computing and Solutions in Manufacturing Engineering 2016 – CoSME’16 Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1051/matecconf/20179403008 N1 - MATEC Web Conf. Vol 94, 2017, 03008 MATEC Web of Conferences 94, 03008 (2017) ET - Vol. 94 ER - TY - JOUR A1 - Wollert, Jörg T1 - OS-Funktionalität ohne OS für das IoT JF - Design & Elektronik N2 - Low-end-Embedded-Plattformen stellen eine hohe Anforderung an die Entscheidungsfähigkeit des Entwicklers: Zum nächstgrößeren Prozessor greifen und ein Betriebssystem benutzen oder doch besser auf das Betriebssystem verzichten? Die Frage lässt 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 können 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 zurückgreifen. KW - Designpraxis KW - Minimal-Ansatz für Embedded-Systeme Y1 - 2016 SN - 0933-8667 IS - 11 SP - 85 EP - 90 PB - WEKA-Fachmedien CY - München ER - TY - JOUR A1 - Thomas, Axel T1 - Genussrechte als Instrument der Unternehmensfinanzierung von kommunalen Wohnungs- baugesellschaften JF - VM Verwaltung und Management N2 - Die kommunalen Wohnungsbaugesellschaften und ihr Geschäftszweck bzw. Versorgungsauftrag erfahren aus gesamtgesellschaftlichen Gründen aktuell einen erheblichen Bedeutungszuwachs. Der kommunale Wohnungsbau soll und muss intensiviert werden, da z.B. zunehmend Wohnungsbindungen auslaufen. Bezahlbare Neubauten fehlen speziell Familien, Senioren, Studenten und Flüchtlingen. Um das Investitionsvolumen zu bewältigen, bedarf es nicht nur der Förderkredite, sondern auch der Zuführung „frischen Kapitals“. Der Beitrag stellt dar, dass Genussrechte ein interessantes und oft unbekanntes Finanzierungsinstrument für kommunale Wohnungsbaugesellschaften mit passgenauen Ausgestaltungsmöglichkeiten sind. Mit Hilfe von Genussrechten können die notwendigen Neubau-Investitionen solide mit Quasi-Eigenkapital unterlegt werden und den sozialen Wohnungsbau wiederbeleben. Genussrechte als Hybridkapital lassen sich mangels gesetzlicher Eingrenzung exakt und individuell ebenso an die Bedürfnisse der kommunalen Wohnungsbaugesellschaft anpassen wie an die der Gesellschafter und des jeweiligen Neubauvorhabens. Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.5771/0947-9856-2016-6-322 SN - 0947-9856 VL - 22 IS - 6 SP - 322 EP - 327 PB - Nomos CY - Baden-Baden ER - TY - CHAP A1 - Schleupen, Josef A1 - Engemann, Heiko A1 - Bagheri, Mohsen A1 - Kallweit, Stephan A1 - Dahmann, Peter T1 - Developing a climbing maintenance robot for tower and rotor blade service of wind turbines T2 - Advances in Robot Design and Intelligent Control : Proceedings of the 25th Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD16) Y1 - 2017 SN - 978-3-319-49058-8 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-49058-8_34 N1 - Advances in Robot Design and Intelligent Control ; Vol. 540 SP - 310 EP - 319 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Enning, Manfred A1 - Pfaff, Raphael T1 - Güterwagen 4.0 - Der Güterwagen für das Internet der Dinge. Teil 1: Gesamtsystembetrachtung und grundlegendes Konzept JF - ETR - Eisenbahntechnische Rundschau Y1 - 2017 SN - 0013-2845 VL - 66 IS - 1/2 SP - 12 EP - 16 PB - DVV Media Group CY - Hamburg ER - TY - JOUR A1 - Enning, Manfred T1 - Vom "König der Landstraße" zur "Ameise 4.0" JF - ETR - Eisenbahntechnische Rundschau N2 - Auf Eisenbahn- und Logistikkonferenzen werden gelegentlich Videos von Blattschneiderameisen gezeigt, die effizient und selbstorganisiert große Mengen Material durch den Dschungel transportieren. Daran sollen wir uns ein Beispiel nehmen. Y1 - 2017 SN - 0013-2845 VL - 66 IS - 1/2 SP - 3 PB - DVV Media Group CY - Hamburg ER - TY - CHAP A1 - Ferrein, Alexander A1 - Schiffer, Stefan A1 - Kallweit, Stephan T1 - The ROSIN Education Concept - Fostering ROS Industrial-Related Robotics Education in Europe T2 - ROBOT 2017: Third Iberian Robotics Conference Y1 - 2018 SN - 978-3-319-70836-2 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-70836-2_31 N1 - Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 694; (AISC, volume 694) SP - 370 EP - 381 PB - Springer CY - Cham ER - TY - BOOK A1 - Gebhardt, Andreas A1 - Kessler, Julia A1 - Thurn, Laura T1 - 3D printing : understanding additive manufacturing Y1 - 2019 SN - 978-1-56990-702-3 SN - 978-1-56990-703-0 ebook N1 - gedruckt in der Bereichsbibliothek Eupener Str. vorhanden PB - Hanser CY - München ET - 2. Auflage ER - TY - JOUR A1 - Berg, Alexander-Karl A1 - Schleser, Markus A1 - Delidovich, Artem A1 - Houben, Alexander T1 - Ultraschallunterstützter Schmelzklebstoffauftrag JF - adhäsion KLEBEN & DICHTEN Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1007/s35145-018-0089-z VL - Volume 62 IS - Issue 12 SP - 32 EP - 37 PB - Springer ER - TY - JOUR A1 - Kampker, Achim A1 - Schleser, Markus A1 - Triebs, Johannes A1 - Berg, Alexander-Karl A1 - Hansen, Jan Ole A1 - Fiedler, Falko T1 - Bauteilintegrierte Vorrichtungsfunktionen im Karosseriebau : Aktuelle Ergebnisse im Forschungsprojekt ProeK JF - ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb N2 - Das Forschungsprojekt Produktionseffizienz in der Kleinserie (ProeK) erarbeitet kostengünstige und effiziente Lösungsansätze für Prozessketten im Zukunftsfeld der Elektromobilität. Das Teilprojekt Karosserie setzt diese Zielsetzung durch innovative und praxisorientierte Produkt- und Prozesskonzepte mit neuartigen bauteilintegrierten Vorrichtungsfunktionen (BiV) um. Im Teilprojekt Außenhaut sollen Toleranzen adaptiv durch Anpassungen der Prozessparameter sowie Bauteilmanipulation kompensiert werden. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.3139/104.112012 SN - 0947-0085 VL - 113 IS - 11 SP - 767 EP - 770 PB - De Gruyter CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Engemann, Heiko A1 - Du, Shengzhi A1 - Kallweit, Stephan A1 - Ning, Chuanfang A1 - Anwar, Saqib T1 - AutoSynPose: Automatic Generation of Synthetic Datasets for 6D Object Pose Estimation T2 - Machine Learning and Artificial Intelligence. Proceedings of MLIS 2020 N2 - We present an automated pipeline for the generation of synthetic datasets for six-dimension (6D) object pose estimation. Therefore, a completely automated generation process based on predefined settings is developed, which enables the user to create large datasets with a minimum of interaction and which is feasible for applications with a high object variance. The pipeline is based on the Unreal 4 (UE4) game engine and provides a high variation for domain randomization, such as object appearance, ambient lighting, camera-object transformation and distractor density. In addition to the object pose and bounding box, the metadata includes all randomization parameters, which enables further studies on randomization parameter tuning. The developed workflow is adaptable to other 3D objects and UE4 environments. An exemplary dataset is provided including five objects of the Yale-CMU-Berkeley (YCB) object set. The datasets consist of 6 million subsegments using 97 rendering locations in 12 different UE4 environments. Each dataset subsegment includes one RGB image, one depth image and one class segmentation image at pixel-level. Y1 - 2020 SN - 978-1-64368-137-5 U6 - https://doi.org/10.3233/FAIA200770 N1 - Frontiers in Artificial Intelligence and Applications. Vol 332 SP - 89 EP - 97 PB - IOS Press CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Engemann, Heiko A1 - Du, Shengzhi A1 - Kallweit, Stephan A1 - Cönen, Patrick A1 - Dawar, Harshal T1 - OMNIVIL - an autonomous mobile manipulator for flexible production JF - Sensors Y1 - 2020 SN - 1424-8220 U6 - https://doi.org/10.3390/s20247249 N1 - Special issue: Sensor Networks Applications in Robotics and Mobile Systems VL - 20 IS - 24, art. no. 7249 SP - 1 EP - 30 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Gamified Virtual Reality Training Environment for the Manufacturing Industry T2 - Proceedings of the 2020 19th International Conference on Mechatronics – Mechatronika (ME) N2 - Industry 4.0 imposes many challenges for manufacturing companies and their employees. Innovative and effective training strategies are required to cope with fast-changing production environments and new manufacturing technologies. Virtual Reality (VR) offers new ways of on-the-job, on-demand, and off-premise training. A novel concept and evaluation system combining Gamification and VR practice for flexible assembly tasks is proposed in this paper and compared to existing works. It is based on directed acyclic graphs and a leveling system. The concept enables a learning speed which is adjustable to the users’ pace and dynamics, while the evaluation system facilitates adaptive work sequences and allows employee-specific task fulfillment. The concept was implemented and analyzed in the Industry 4.0 model factory at FH Aachen for mechanical assembly jobs. Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1109/ME49197.2020.9286661 N1 - 2020 19th International Conference on Mechatronics – Mechatronika (ME), Prague, Czech Republic, December 2–4, 2020 SP - 1 EP - 6 PB - IEEE CY - New York, NY ER - TY - CHAP A1 - König, Johannes Alexander A1 - Wolf, Martin T1 - A new definition of competence developing games - and a framework to assess them T2 - ACHI 2016 : The Ninth International Conference on Advances in Computer-Human Interactions N2 - There are different types of games that try to make use of the motivation of a gaming situation in learning contexts. This paper introduces the new terminology ‘Competence Developing Game’ (CDG) as an umbrella term for all games with this intention. Based on this new terminology, an assessment framework has been developed and validated in scope of an empirical study. Now, all different types of CDGs can be evaluated according to a defined and uniform set of assessment criteria and, thus, are comparable according to their characteristics and effectiveness. KW - Serious Games KW - Gamification KW - Business Simulations KW - Assessment Y1 - 2016 SN - 978-1-61208-468-8 N1 - Proceeding of the Ninth International Conference on Advances in Computer-Human Interactions (ACHI 2016), Venice. SP - 95 EP - 97 ER -