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Cyber-physical systems are ever more common in manufacturing industries. Increasing their autonomy has been declared an explicit goal, for example, as part of the Industry 4.0 vision. To achieve this system intelligence, principled and software-driven methods are required to analyze sensing data, make goal-directed decisions, and eventually execute and monitor chosen tasks. In this chapter, we present a number of knowledge-based approaches to these problems and case studies with in-depth evaluation results of several different implementations for groups of autonomous mobile robots performing in-house logistics in a smart factory. We focus on knowledge-based systems because besides providing expressive languages and capable reasoning techniques, they also allow for explaining how a particular sequence of actions came about, for example, in the case of a failure.
The methodological discourse of mixed-methods research offers general procedures to combine quantitative and qualitative methods for investigating complex fields of research such as higher education. However, integrating different methods still poses considerable challenges. To move beyond general recommendations for mixed-methods research, this chapter proposes to discuss methodological issues with respect to a particular research domain. Taking current studies on the transition to higher education as an example, the authors first provide an overview of the potentials and limitations of quantitative and qualitative methods in the research domain. Second, they show the need for a conceptual framework grounded in the theory of the research object to guide the integration of different methods and findings. Finally, an example study that investigates transition with regard to the interplay of the individual student and the institutional context serves to illustrate the guiding role of theory. The framework integrates different theoretical perspectives on transition, informs the selection of the research methods, and defines the nexus of the two strands that constitute the mixed-methods design. As the interplay of individual and context is of concern for teaching and learning in general, the example presented may be fruitful for the wider field of higher education research.
Für Auftragschweißaufgaben existiert eine Vielzahl an verfahrenstechnischen
Prozessvarianten, die je nach Charakteristik und Anwendungsfall
ausgewählt werden. Ein Nachteil der vorwiegend verwendeten Metall-
Schutzgasschweißprozesse (MSG) für das Auftragschweißen ist durch die
direkte Kopplung von Drahtvorschub zu Energieeintrag gegeben. Die vorgestellte
Zweidraht-Prozessvariante kann durch die Ausbildung eines übertragenen
und eines nicht-übertragenen Lichtbogens die elektrische Leistung
beider Lichtbögen variieren und damit einen direkten Einfluss auf
die Prozessgrößen Abschmelzleistung und Aufschmelzgrad nehmen. Im
Speziellen besteht über die Entkopplung von Drahtvorschub zu Schweißstromstärke
die Möglichkeit eines niederenergetischen Betriebs trotz hoher
Drahtvorschubgeschwindigkeit. Damit lassen sich Aufschmelzgrade
unter 2% umsetzen und Abschmelzleistungen bis zu 15 kg/h realisieren.