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Barriers to the use of artificial intelligence in the product development : a survey of dimensions involved
(2023) Müller, Benedikt; Roth, Daniel; Kreimeyer, Matthias
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Challenges of using augmented reality to support an efficient and error-free assembly in complex variant environments
(2023) Dausch, Valesko; Roth, Daniel; Kreimeyer, Matthias; Bohr, Sebastian
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Classification of methodologies for design for circular economy based on a literature study
(2023) Stölzle, Merlin Gerald; Roth, Daniel; Kreimeyer, Matthias
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D1244: Design and construction of the first adaptive high-rise experimental building
(2022) Blandini, Lucio; Haase, Walter; Weidner, Stefanie; Böhm, Michael; Burghardt, Timon; Roth, Daniel; Sawodny, Oliver; Sobek, Werner
An interdisciplinary research team of the University of Stuttgart has been working extensively since 2017 on the development and integration of adaptive systems and technologies in order to provide solutions for a more sustainable built environment. An experimental 36.5 m tall high-rise building, called D1244, was designed and completed in 2021 to show the potential of adaptive structures and facades as well as to verify on a real scale the developed systems and the related numerical predictions. The building was designed to offer a flexible experimental platform: each component is dismountable so that structural as well as facades elements can be replaced with new ones introducing new functionalities to be investigated. The structure is currently equipped with twenty-four hydraulic actuators that are installed in the columns and diagonal bracers. Strain gauge sensors and an optical tracking system are employed to monitor the state of the structural system. This paper describes the design and construction of the adaptive tower as well as the preliminary experimental testing on different scaled structural prototypes. The research work on these prototypes provided relevant information for the final set-up of the high-rise building. An outlook on future research, including the planned first structural testing phase and the implementation of adaptive facade systems, is included at the end.
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Decision support for defining adaptive façade design goals in the early design phase
(2023) Voigt, Michael P.; Roth, Daniel; Kreimeyer, Matthias
Compared to conventional façades, adaptive façades (AFs) can adjust their properties in response to environmental changes and user requirements. Often performed through the integration of actuators, sensors, and control units, this provides benefits such as reduced energy consumption in buildings but also increases the complexity of the façade design. To efficiently deal with the higher complexity, this article aims to provide suitable decision support for the early design phase, identify suitable design goals, and compare these to previously implemented Afs (make-or-buy decision). There is particular focus on the AF-specific characteristics, as these are new compared to well-known conventional façades. To systematically develop decision support, requirements are identified in expert interviews and the literature, and the current state of the art is evaluated against these. Research gaps found in current methods are addressed in this article, and continuous decision support is developed for the early design phase of an integrated design process. This support includes a checklist with AF-specific characteristics and a digitally implemented database of AFs. Based on the requirements, an evaluation is performed for both methods: this includes the comparison of the results to three ongoing AF projects and the assignment of 40 case studies to the database.
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Function integration in additive manufacturing: a review of approaches
(2023) Tüzün, Gregory-Jamie; Roth, Daniel; Kreimeyer, Matthias
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Implementation of a design guideline for aluminum foam sandwich based on industrial demands
(2023) Hommel, Patrick; Roth, Daniel; Binz, Hansgeorg; Kreimeyer, Matthias
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Integration of LCA in the planning phases of adaptive buildings
(2019) Schlegl, Friederike; Honold, Clemens; Leistner, Sophia; Albrecht, Stefan; Roth, Daniel; Haase, Walter; Leistner, Philip; Binz, Hansgeorg; Sobek, Werner
The high consumption of resources in the building industry requires a significant reduction of material in buildings and consequently a reduction of emissions over all phases of the life cycle. This is the aim of the Collaborative Research Centre 1244 Adaptive Skins and Structures for the Built Environment of Tomorrow, funded by the German Research Foundation (DFG), which addresses research on the development and integration of adaptive systems in building structures and skins. New approaches in building planning are required for the implementation of adaptive buildings. Therefore, a multidisciplinary team from various fields such as architecture, civil and mechanical engineering, and system dynamics is necessary. The environmental impacts of the whole life cycle have to be considered for an integral planning process for adaptive buildings right from the beginning. For the integration of the Life Cycle Assessment (LCA), four temporal and content-related interfaces were identified in the planning process. Inputs and outputs of the LCA were defined for the relevant planning stages in order to enable the greatest possible benefit for the planners and to minimize the environmental impacts as far as possible. The result of the research work is a methodology that can be used in the future to reduce life cycle-related environmental impacts in the planning process of adaptive buildings (ReAdapt).
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Requirements for a smart product-service system development framework
(2023) Paliyenko, Yevgeni; Heinz, Daniel; Schiller, Christian; Tüzün, Gregory-Jamie; Roth, Daniel; Kreimeyer, Matthias
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Studie zur Kooperation und zum Informationsaustausch zwischen Konstruktions- und Erprobungsabteilungen
(2015) Karthaus, Carsten; Binz, Hansgeorg; Roth, Daniel
In diesem Forschungsbericht werden die Ergebnisse einer Studie mit dem Thema Kooperation und Informationsaustausch zwischen Erprobungs- und Konstruktionsabteilungen vorgestellt. Die wesentliche Aussage ist, dass das Wissen aus Erprobungsabteilungen in Teilen der Industrie nicht ausreichend genutzt wird. Die Rückführung von Erprobungswissen in die Produktentwicklung wird dabei anhand von vier Bausteinen des Wissensmanagements analysiert. Diese vier Bausteine sind die Wissenserhebung, die Wissenssicherung, die Wissensverteilung und die Wissensnutzung. In allen vier Bereichen wird der aktuelle Stand der Technik in der industriellen Praxis aufgezeigt. Im Anschluss werden die Potenziale für eine effektivere und effizientere Zusammenarbeit zwischen Erprobungs- und Konstruktionsabteilungen aus Sicht der Teilnehmer und Teilnehmerinnen dargestellt. Die Ursachen und Einflussgrößen auf die Rückführung von Erprobungswissen und die Folgen von ineffektiv genutztem Erprobungswissen sind beschrieben. Die Ergebnisse der Studie zu Einflussfaktoren, Ursachen und Folgen von einem sinkenden Anteil an effektiv genutztem Erprobungswissen sind in einem Referenzmodell zusammengefasst.
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Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2017 : Stuttgart, 29. Juni 2017, Wissenschaftliche Konferenz
(Stuttgart : Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, 2017) Binz, Hansgeorg; Bertsche, Bernd; Bauer, Wilhelm; Spath, Dieter; Roth, Daniel
Veränderte Anforderungen in internationalen Märkten erfordern hohe Anstrengungen, um Prozesse in Innovation und Produktentwicklung zu optimieren. Das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung (SSP) ermöglicht die Diskussion der an Produktgestaltung und -entwicklung beteiligten Disziplinen aus Industrie und Wissenschaft. Das SSP zeigt, wie erfolgreiche Produkte effizient gestaltet und entwickelt werden. Neueste Forschungsergebnisse zu Methoden, Strategien und Werkzeugen werden vorgestellt, um Prozesse zu verbessern und die Digitalisierung zu unterstützen. Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, veranstaltet das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP. Am 28. und 29. Juni 2017 fand das SSP bereits zum vierten Mal im Zentrum für Virtuelles Engineering des Fraunhofer IAO statt, nachdem die Symposien 2011, 2013 und 2015 mit jeweils über 200 Besuchern aus Wissenschaft und Wirtschaft großen Zuspruch gefunden hatten. Am Forumstag stand wie immer die Industrie im Fokus, am zweiten Tag die wissenschaftliche Konferenz. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer. Aufgerufen waren in der SSP 2017 Beiträge aus folgenden Kategorien: • Wissensmanagement in der Produktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Altersgerechte Produktentwicklung • Zuverlässige Produktentwicklung • Industrie 4.0/Cyber-Physical Products • Konstruktionsmethodiken • Leichtbau in der Produktentwicklung • Nutzerzentriertes Design • Innovations- und Technologiemanagement • Digital Engineering • Lean Development. Eingereicht wurden Beiträge zu Methoden, Strategien und Verfahren, die es ermöglichen, Produktentwicklungsprozesse zu vernetzen, digitale Werkzeuge zu integrieren und die Potenziale neuer Technologien und Werkstoffe optimal auszuschöpfen.
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Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2019 : Stuttgart, 16. Mai 2019, Wissenschaftliche Konferenz
(Stuttgart : Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, 2019) Binz, Hansgeorg; Bertsche, Bernd; Bauer, Wilhelm; Riedel, Oliver; Spath, Dieter; Roth, Daniel
Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, organisiert der Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung e.V., das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP. Am 15. und 16. Mai 2019 findet das SSP zum fünften Mal im Zentrum für Virtuelles Engineering des Fraunhofer IAO statt. Am Forumstag steht die industrielle Anwendung im Fokus, am zweiten Tag die wissenschaftliche Konferenz. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer. Aufgerufen waren in der SSP 2019 Beiträge aus folgenden Kategorien: • Agile Produktentwicklung • Bionische Produktentwicklung / Biologisierung • Digital Engineering • Geschäftsmodelle moderner Produktentwicklung • Industrie 4.0 / Cyber-Physical Products • Innovations- und Technologiemanagement • Konstruktionsmethodiken • Leichtbau in der Produktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Nutzerzentriertes Design • Wissensmanagement in der Produktentwicklung • Zuverlässige Produktentwicklung In den drei Tracks mit je drei Sessions werden 27 Beiträge präsentiert. Der Abstract der Keynote sowie die 27 Volltexte sind mit deutschen und englischen Abstracts sind in diesem Band zusammengefasst.
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Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2021 : Stuttgart, 20. Mai 2021, Wissenschaftliche Konferenz
(Stuttgart : Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, 2021) Binz, Hansgeorg; Bertsche, Bernd; Spath, Dieter; Roth, Daniel
Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, organisiert der Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung e.V. und das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP. Am 20. Mai 2021 findet das SSP zum sechsten Mal statt, diesmal als digitale wissenschaftliche Konferenz. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer. Aufgerufen waren in der SSP 2021 Beiträge aus folgenden Kategorien: • Adaptive Bedienung für automatisiertes Fahren • Advanced Systems Engineering / Model-Based Systems Engineering • Agile Produktentwicklung • Design-Technik-Konvergenz • Digital Engineering • Innovations- und Technologiemanagement • Konstruktionsmethodiken • Leichtbau in der Produktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Nutzerzentriertes Design • Wissensmanagement in der Produktentwicklung • Zuverlässige Produktentwicklung Im Plenum und vier Tracks mit jeweils drei Sessions werden 46 Beiträge präsentiert. Der Abstract der Keynote sowie die 45 Volltexte mit deutschen und englischen Abstracts sind in diesem Band zusammengefasst.
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Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2023 : Tagungsband zur Konferenz, Stuttgart, 25. Mai 2023
(Stuttgart : Fraunhofer IAO, 2023) Hölzle, Katharina; Kreimeyer, Matthias; Roth, Daniel; Maier, Thomas; Riedel, Oliver
Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, organisiert der Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung e.V. und das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP. Am 25. Mai 2023 findet das SSP zum siebten Mal statt. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer. Aufgerufen waren in der SSP 2021 Beiträge aus folgenden Kategorien: • Adaptive Bedienung für automatisiertes Fahren • Advanced Systems Engineering (ASE) / Model-Based Systems Engineering • Agile Produktentwicklung • Design-Technik-Konvergenz • Digital Engineering • Innovations- und Technologiemanagement • Konstruktionsmethodiken • Leichtbau in der Produktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Nutzerzentriertes Design •Produktkomplexität • Wissensmanagement in der Produktentwicklung • Zuverlässige Produktentwicklung Im Plenum und vier Tracks mit jeweils drei Sessions werden 41 Beiträge präsentiert. Der Abstract der Keynote sowie die 40 Volltexte mit deutschen und englischen Abstracts sind in diesem Band zusammengefasst.
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Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2025 : Tagungsband zur Konferenz, Stuttgart, 22. Mai 2025
(Stuttgart : Fraunhofer IAO, 2025) Hölzle, Katharina; Kreimeyer, Matthias; Roth, Daniel; Maier, Thomas; Riedel, Oliver
Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, organisiert der Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung e.V. und das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP. Am 22. Mai 2025 findet das SSP zum achten Mal statt. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer. Aufgerufen waren in der SSP 2025 Beiträge aus folgenden Kategorien: • Adaptive Bedienung für automatisiertes Fahren • Advanced Systems Engineering (ASE) / Model-Based Systems Engineering • Agile Produktentwicklung • Design-Technik-Konvergenz • Digital Engineering • Innovations- und Technologiemanagement • Konstruktionsmethodiken • Leichtbau in der Produktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Nutzerzentriertes Design •Produktkomplexität • Wissensmanagement in der Produktentwicklung • Zuverlässige Produktentwicklung Im Plenum und vier Tracks mit jeweils drei Sessions werden 38 Beiträge präsentiert. Der Abstract der Keynote sowie die 38 Volltexte mit deutschen und englischen Abstracts sind in diesem Band zusammengefasst.
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Systematic classification of adaptive façades : preparing a database
(2023) Voigt, Michael P.; Roth, Daniel; Kreimeyer, Matthias