07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik
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Item Open Access Entwicklung einer schnell schaltenden Bremse und Kupplung für Linearbewegungen zum Überlastschutz in Werkzeugmaschinen(2009) Dennig, Hans-Jörg; Binz, Hansgeorg (Prof. Dr.-Ing.)Große Kollisionskräfte aufgrund eines Bedien- oder Programmierfehlers sind ein zentrales Problem bei der modernen Produktion mit hocheffizienten Werkzeugmaschinen. Dadurch entstehen teure Reparaturen vor allem an der Hauptspindel und den Spindelmutter-Antrieben, was zu langen Ausfallzeiten an der betroffenen Maschine führt. Eine Umfrage bei insgesamt 23 Anwendern und Herstellern von Werkzeugmaschinen ergab, dass die Service- und Ersatzteilkosten durch eine heftige Kollision bis zu 23.000 € betragen können. Verfügbare Überlastsicherungssysteme können derzeit weder die hohen Kollisionsschäden verhindern noch die Auswirkungen eines Schadens gering halten. Es bedarf also neuer Ansätze. Um dies zu ändern, wird eine Lösung verfolgt, die vorsieht, die Vorteile elektronischer und mechanischer Überlastsicherungssysteme zu vereinen. Diese Lösung basiert darauf, dass der erste Kontakt bei einer Kollision beispielsweise zwischen Werkzeug und Werkstück erkannt und über eine nachgeschaltete Entscheidungslogik verarbeitet wird. Durch diesen kontakterkennungsbasierten Ansatz ist es möglich, Kollisionen schneller als bei herkömmlichen Schutzsystemen zu erkennen und Maßnahmen einleiten zu können. Je nach Kollisionshärte muss die Maschine dann möglichst schnell gestoppt werden, wobei abhängig von der Vorschubgeschwindigkeit zwei Strategien zur Verfügung stehen. Im Bereich niedriger Vorschübe kann mittels eines steuerungsinternen Notstopps die Maschine sicher gestoppt werden, ohne dass nennenswerte Schäden auftreten. Im Fall einer Kollision mit höheren Vorschubgeschwindigkeiten reicht der interne Notstopp nicht mehr aus, weshalb die Steuerung ein Signal an eine aktiv geschaltete Sicherheitskupplung/-bremse weitergibt. Das schnell schaltende Bremssystem kann vor allem den Spindelkasten inkl. Hauptspindel schützen, indem die Überlast vom Bremssystem aufgenommen wird und bleibende Verformungen verhindert werden. Dazu muss das Bremssystem mit hoher Kraft schnellstmöglich wirken. Eine Überlastkupplung, die eine hohe Axialsteifigkeit aufweist und direkt an der Schnittstelle zwischen Antriebssystem und Werkzeugschlitten in die Spindelmutter integriert ist, kann den Kraftfluss infolge einer Kollision früh unterbrechen und somit das Antriebssystem schützen. Solche Maschinenelemente zur schnellen Kopplung bzw. Entkopplung von großen Kräften sind nach dem derzeitigen Stand der Technik und Forschung nicht verfügbar. Ziel dieser Arbeit ist somit die Entwicklung einer schnell schaltenden Bremse und Kupplung für Linearbewegungen am Beispiel des beschriebenen Überlastsicherungssystems für Werkzeugmaschinen mit Spindelmutter-Antrieben. Damit erfolgt eine Eingrenzung des Lösungsansatzes auf die mechanischen Komponenten. Die ebenfalls benötigte Steuerungstechnik zur Auslösung von Bremse bzw. Kupplung wird in einer weiteren Arbeit am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen entwickelt. Die Hauptanforderung an die einzelnen Systeme besteht dabei in der Verkürzung der Reaktionszeit. Maßnahmen zur Vermeidung von schwerwiegenden Beschädigungen infolge Kollisionen müssen in den ersten Millisekunden eingeleitet werden. In der vorliegenden Arbeit wird zur Lösung dieser Aufgabe als Vorgehensweise der Produktentwicklungsprozess gemäß VDI2221 gewählt. Dabei wird gezeigt, dass die Anforderungen durch eine hydraulische Betätigung des Brems- bzw. Kupplungssystems erreichbar sind. Das Herzstück bildet daher ein Hydraulikventil, das durch einen extrem schnellen Aktor geöffnet wird. Das zentrale Problem dabei ist die Optimierung der Parameter Kraft, Weg und Zeit. So müssen die eingesetzten Aktorprinzipien hohe Kräfte und Wege innerhalb kürzester Reaktionszeit aufbringen. Das schnell schaltende Bremse-Kupplung-System wird hier exemplarisch für die x-Achse einer Fräsmaschine in Fahrständerbauweise entwickelt. Die Antriebssysteme bestehen dabei aus Kugelgewindetrieben. Es steht jedoch nicht die Werkzeugmaschine im Vordergrund, sondern die Entwicklung des Bremse-Kupplung-Systems, das somit auch in weiteren Anwendungsfeldern ihren Einsatz finden kann. Für die geforderte Aufgabenstellung leiten sich jedoch aus den Eigenschaften von Werkzeugmaschinen wie z. B. Verfahrgeschwindigkeiten, Steifigkeiten etc. verschiedene Anforderungen ab, welche die Basis für die vorliegende Arbeit darstellen.Item Open Access Objektvermessung mit bildanalysegestützten 3D-Meßverfahren : allgemeine Angaben zum Teilprojekt C6(1986) Tiziani, Hans J.Obwohl bei der digitalen Bildverarbeitung in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt wurden, ist die schnelle Erfassung von 3-D Information nach wie vor ein ungelöstes Problem. Erst eine Kombination der digitalen 2D-Bildverarbeitung mit einem Abstandsmeßverfahren erlaubt eine schnelle, dreidimensionale Objekterfassung. Hierbei wird ein unter problemangepasster Beleuchtung gewonnenes Graubild mit Hilfe der digitalen Bildverarbeitung bezüglich 3D-gestaltsrelevanten Merkmalen untersucht. Aufgrund dieser Daten erfolgt eine Festlegung der 3D-Antastpunkte auf das zur Objektrekonstruktion notwendige Minimum. Daraufhin werden die selektierten Antastpositionen durch ein Abstandsmeßverfahren in Echtzeit räumlich vermessen. Anschließend erfolgt die Rekonstruktion der dreidimensionalen Objektgestalt. Das auf dynamischer Triangulation basierende Abstandsmeßverfahren gestattet eine freie Wahl der Antastpunkte, was eine anwendungsangepasste Steuerung des Abtastvorgangs erlaubt und somit eine hochflexible Unterstützung der 2D-Bildverarbeitung ermöglicht. Eine Kombination aus dynamischer Abtastung und angepasster Beleuchtung mit der digitalen Bildverarbeitung soll zu einem dynamischen System zur 3D-Objektlokalisierung und -Oberflächenerfassung im Nahbereich führen. Typische Objekte sollen hierbei Fahrzeuge und Karosserieteile sein.Item Open Access Analyzing and optimizing multibody systems(1992) Bestle, Dieter; Eberhard, PeterOptimization of holonomic as well as non-holonomic multibody systems is presented as a nonlinear programming problem that can be solved with general-purpose optimization codes. The adjoint variable approach is used for calculating design derivatives of a rather general integral type performance measure with respect to design parameters. The resulting equations are solved by numerical integration backward in time. A multi-step integration algorithm with order and step-size control is adapted for this application by including an interpolation scheme. Numerical experiments and a comparison to the common approach of approximating the gradient of the performance measure by finite differences show that high efficiency, accuracy, and reliability are achievable.Item Open Access Entwicklung eines Systems zur immersiven Arbeitssystemgestaltung mit CAD-Schnittstelle(2009) Schirra, Roman; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h.)Neue Systeme der Virtuellen Realität bekommen in der industriellen Praxis immer größere Bedeutung. Besonders im Bereich der Arbeitssystemgestaltung besteht ein großes Potential, die vorhandenen Probleme des hohen Aufwands für dynamische Menschmodellsimulationen oder der vielen Iterationen in der Layoutgestaltung durch die VR-Technologie zu lösen. Aus diesen Gründen wird für diese Arbeit ein neuer Ansatz gewählt, welcher einen Planungsprozess für Arbeitssysteme nahezu vollständig mit einer VR-Anwendung ermöglicht. Dazu werden die Systemanforderungen, bestehend aus den Anforderungen der Anwendergruppe sowie den systemtechnischen Anforderungen, dargestellt. Die Planungssystematik für Arbeitssysteme liefert einen Baustein zur Entwicklung eines VR-Planungsprozesses sowie zur Gestaltung zusätzlicher Funktionen der VR-Anwendung. Die Einheiten Produkt, Prozess und Ressource bilden einen weiteren Baustein der Konzeption. Ein zusätzlicher Baustein sieht die parallele Datenhaltung von Arbeitssystemkomponenten vor. Für die Umsetzung wurde zunächst die Systemarchitektur aufgestellt. Basierend darauf wurden verschiedene VR-Module und CAD-System-Module entwickelt. Das Datenmodell wird durch die Erweiterung bestehender Dateien um bestimmte Einheiten realisiert. Die Umsetzung der parallelen Datenhaltung sieht vor, jede Arbeitssystemkomponente sowohl als VR-Datei als auch als CAD-Datei vorzuhalten. Durch die Entwicklung eines VB-Servers können parametrisierte Arbeitssystemkomponenten immersiv verändert und eingeladen werden. In der Groblayoutplanung wurden Vorgehensweisen entwickelt, um Stationen, Linien bis hin zu Fabrikstrukturen in groben Abmaßen festzulegen. Die Feinlayoutplanung wurde für die Detaillierung des Layouts durch Bibliothekskomponenten realisiert. Für die ergonomischen Analysen wurde die Idee umgesetzt, Bewegungsabläufe vom Anwender direkt auf ein Menschmodell zu übertragen. Zusätzlich wurde eine Positionierungsmethodik entwickelt, um Objekte und Menschmodelle interaktiv zu verschieben und auszurichten. Ein Projektnavigator wurde zur Verwaltung der Planungsprojekte umgesetzt. Darüber hinaus wurde ein VR-Konverter für den Austausch entsprechender Planungsdaten verwirklicht. Im Rahmen einer Anwenderstudie erfolgte die Evaluierung des Gesamtsystems. Dabei wurden zunächst die Testpersonen ins System eingewiesen, danach erfolgte die Durchführung der Tests und im Anschluss wurde das System bewertet. Insgesamt bewerteten die Anwender das entwickelte System positiv.Item Open Access Ein offenes, integratives Rahmenwerk für die Qualitätsprüfung variantenreicher Serienprodukte am Beispiel der Automobilmontage(2005) Schmitz, Marc; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)In der vorliegenden Arbeit wurde ein allgemeines informationstechnisches Konzept für ein Applikationsframework für die Unterstützung der Qualitätsprüfung entwickelt, welches als Kernelement das Prüfdatenmanagement betrachtet. Besondere Aufmerksamkeit wurde auf die Unterstützung der Prüfplanung mit variantenreichen Produkten und eine Gesamtbetrachtung des Prüffeldes gelegt, wobei vorhandene Softwarelösungen in das Konzept integriert und durch die neue Struktur die Qualitätsprozesse verbessert werden. Als Beispiel wurde die Automobilmontage gewählt, da anhand der besonderen Bedürfnisse im Automobilbau, wie 100%-Prüfung bei variantenreichen Produkten mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Prüfungen, die Anwendung des Konzepts umfassend dargestellt werden kann. Das vorgestellte Konzept bietet eine Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von qualitätsrelevanten Informationen in der Qualitätsprüfung zur Sicherstellung von kontinuierlicher und nachvollziehbarer Informationsqualität im Produktionsprozess.Item Open Access Eine integrative, prognosebasierte Vorgehensweise zur strategischen Technologieplanung für Produkte(2007) Gomeringer, Axel; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)Unternehmen sehen sich einem stark veränderten Markt- und Technologieumfeld gegenüber, in dem sie sich kontinuierlich durch Innovationen vom Wettbewerb differenzieren müssen. Das Markt- und Technologieumfeld ist insbesondere geprägt durch beschleunigten Wandel, Diskontinuitäten, zunehmende Dynamik und Komplexität sowie das Zusammenwachsen von Technologien und verkürzte Produktlebenszyklen. In diesem von radikalen Veränderungen geprägten Umfeld kommt der strategischen Technologieplanung zunehmende Bedeutung zu. Das Ziel der Arbeit ist es, eine integrative, prognosebasierte Vorgehensweise für die strategische Technologieplanung für Produkte zu entwickeln, mit methodischen Handlungsempfehlungen zu modellieren und zu evaluieren, welche es Unternehmen ermöglicht, ihre Investitionen in Produkttechnologien effektiv einzusetzen und die Voraussetzung für technologische Innovationen zu schaffen. Dabei sollen zukünftige Entwicklungen des Markt- und Technologieumfelds prognostiziert und berücksichtigt, das gesamte Produkttechnologiespektrum geplant, einzelne Technologierichtungsentscheidungen getroffen und zu einer Technologiestrategie zusammengefasst sowie der gesamte Technologieplanungsprozess mit den Schnittstellen zu angrenzenden Prozessen abgedeckt werden. Auf der Grundlage einer Analyse existierender Ansätze für strategische Technologieplanungsprozesse, von Technology Intelligence Ansätzen sowie von szenariobasierten, portfoliobasierten und roadmappingbasierten Technologieplanungsansätzen, den daraus resultierenden Defiziten sowie ermittelten Anforderungen, wird in der Arbeit die integrative, progno-sebasierte Vorgehensweise für die strategische Technologieplanung für Produkte entwickelt. Die Vorgehensweise basiert auf sechs identifizierten Aufgaben strategischer Technologieplanungsprozesse und ordnet diesen Methoden zu. Die Informationssammlung erfolgt dabei unterstützt durch Kreativitätstechniken. Zur Analyse von Markt und Umfeld kommen Marktportfolios zum Einsatz, während die Technologieanalyse durch die Wertkettenanalyse, die Systemanalyse, die Technologiefeldbildung und die Market-Pull/Technology-Push-Analyse unterstützt wird. Die Prognose des Umfelds erfolgt mit Hilfe eines intuitiven Szenarioansatzes und die Technologieprognose mittels informationsgenerierender Technologieprognosemethoden in einem diskontinuierlichen Technology Intelligence Prozess. Zur Optionsgenerierung werden vorwiegend Kreativitätstechniken verwendet und mit Workshop- und Moderationstechniken unterstützt. Da die Bewertungsaufgabe sehr vielfältig ist, wurden zur Bewertung der Technologien mehrere Technologieportfolios entwickelt und für die Ziele eine prognostische Bewertung sowie die Nutzwertanalyse verwendet. Die Umsetzungsplanung und Entscheidungsfindung wurde schließlich mit Projektportfolios unterstützt. Die einzelnen Methoden wurden dabei problemspezifisch angepasst und miteinander verknüpft. Die Struktu-rierung der Vorgehensweise orientiert sich an typischen Planungsprozessen, umfasst fünf Phasen und folgt einem vier Ebenen-Modell welches eine Gegenstromplanung ermöglicht und neben der Zielebene die Ebenen technologisches Betätigungsfeld, Technologiefelder und Forschungs- und Technologieentwicklungsaktivitäten umfasst. Die Vorgehensweise wurde mit der SADT-Methodik modelliert, um deren einfache Implementierung im Unternehmen zu ermöglichen und Wechselwirkungen zwischen einzelnen Schritten aufzuzeigen. Die Evaluierung des Vorgehensmodells erfolgte durch seine Anwendung in einem produzierenden Unternehmen aus der Kältetechnikbranche sowie durch die Bewertung der Anwendung anhand formulierter Kriterien. Die Anwendung der Vorgehensweise ermöglichte es dem Unternehmen Investitionen in Produkttechnologien in der Inventionsphase integrativ und prognosebasiert zu planen. Insbesondere konnte die Prognose von Umfeld- und Technolo-gieentwicklungen mit dem notwendigen Detaillierungsgrad bei der Planung integriert werden. Die durchgeführte strategische Technologieplanung ermöglichte eine Gesamtanalyse des Produkttechnologiespektrums und die integrative Gestaltung des Planungsergebnisses indem eine schrittweise Deduktion von Zielen, Wegen und Umsetzungsmaßnahmen für Technologien erfolgte und einzelne Technologierichtungsentscheidungen zu einer Technologiestrategie integriert wurden.Item Open Access Untersuchung zur Lebensdauer von Kranhubseilen in der Mehrlagenwicklung(2008) Weiskopf, Ulrich; Wehking, Karl-Heinz (Prof. Dr.-Ing.)In vielen fördertechnischen Anwendungen wie bei Mobil- und Turmdrehkranen werden mehrlagig bewickelte Seiltrommeln eingesetzt. Bei der mehrlagigen Bewicklung sind die Seile im Vergleich zum einlagigen Seiltrieb einer erheblich höheren mechanischen Beanspruchung ausgesetzt. Die Seillebensdauer ist deshalb in der Mehrlagenwicklung erheblich reduziert. Diese Minderung der Seillebensdauer durch die Mehrlagenwicklung ist bisher nur ansatzweise untersucht. Wegen der für die praktischen Anwendungen fehlenden Berechnungsmöglichkeiten sind Seil-, Kran- und Windenhersteller gezwungen, mit hohen Sicherheitsfaktoren und strengen Ablegekriterien für Hubseile in der Mehrlagenwicklung zu arbeiten. Hieraus ergeben sich deutliche wirtschaftliche und sicherheitstechnische Nachteile. In der vorliegenden Arbeit wird zunächst der heutige Kenntnisstand in den relevanten Bereichen der Seil- und Hubwerkstechnik dargestellt. Davon ausgehend erfolgt eine ausführliche Betrachtung der für die Mehrlagenwicklung entscheidenden Schädigungsmechanismen und deren Einflusses auf die Seillebensdauer in theoretischer, experimenteller und analytischer Hinsicht. Zur Verifizierung der Betrachtungen werden breit angelegte Versuchsreihen beschrieben, die der Quantifizierung des Einflusses der wichtigsten Schädigungsparameter in der Mehrlagenwicklung sowie der Untersuchung seilspezifischer Einflussparameter dienen. Als Ergebnis der Versuchsauswertungen wird unter Berücksichtigung der geschaffenen Datenbasis eine allgemeingültige, in dieser Form bisher nicht vorliegende Lebensdauergleichung für Seile in der Mehrlagenwicklung vorgestellt, mit der erstmals die Lebensdauer von Hubseilen in der Mehrlagenwicklung mit hoher Sicherheit berechnet werden kann. Zu Beginn der Forschungstätigkeiten war der Rückgang der Seillebensdauer durch die Effekte der Mehrlagenwicklung vorsichtig auf ca. ein Drittel im Vergleich zum einlagigen Lauf über Scheiben eingeschätzt worden. Tatsächlich kann durch die jetzt vorliegenden Ergebnisse eine deutlich höhere Lebensdauerabnahme auf ca. 3 bis 10 % im Vergleich zur Rundrille nachgewiesen werden. Damit sind durch die Ergebnisse der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen erstmals wesentliche Grundlagen für das Verständnis der zur Seilschädigung führenden Abläufe in der Mehrlagenwicklung geschaffen worden. Zudem liegt jetzt durch die beschriebene Lebensdauergleichung ein wichtiges Werkzeug für die Auslegung von Seilen und Seiltrieben mit Mehrlagenwicklung vor.Item Open Access Übertragbarkeit von Vorkenntnissen bei der Zuverlässigkeitstestplanung(2007) Hitziger, Tillmann; Bertsche, Bernd (Prof. Dr.-Ing.)Der Zuverlässigkeit neuer Produkte wird immer mehr Aufmerksamkeit der potentiellen Kunden zu Teil. Zuverlässigkeit ist zu einem der entscheidenden Kaufargumente geworden, sowohl im Konsum- als auch im Industriegüterbereich. Im Entwicklungsprozess ist die Produktzuverlässigkeit daher von zentraler Bedeutung. Auf Grund der immer kürzer werden Entwicklungszeiten und dem allgemein herrschenden Kostendruck findet die Erprobung neuer Produkte mit einem sehr engen Zeit- und Budgetplan statt. Es besteht daher ein großes Interesse, den zum Nachweis der Produktzuverlässigkeit notwendigen Stichprobenumfang auf ein Nötiges zu beschränken. Davon motiviert, wurden in den letzten Jahren verstärkt Analyseverfahren erarbeitet, die es erlauben, bei der Planung von Zuverlässigkeitstests Vorkenntnisse anderer, ähnlicher Produkte einzubinden. Dadurch kann es gelingen, den statistisch geforderten Stichprobenumfang in der Produkterprobung zu reduzieren. Ein mögliches Verfahren zur Berücksichtigung von Vorinformationen zur Zuverlässigkeit wurde von Krolo vorgestellt. Diese Vorgehensweise zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass bei der Übertragung der Vorkenntnisse ein so genannter Transformationsfaktor eingebunden wird. Dieser Faktor ermöglicht es, die bekannte, zusätzliche Information nur zu einem bestimmten Anteil zu nutzen. Einer eventuell unzureichenden, statistischen Absicherung der Zuverlässigkeit wird dadurch entgegengewirkt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Möglichkeiten zur Bestimmung dieses, von Krolo eingeführten, Transformationsfaktors. Nach dem Einstieg in die Planung von Zuverlässigkeitstests auf Basis der klassischen Testplanung, wurde daher zunächst das Krolo-Verfahren mit den für diese Arbeit maßgeblichen mathematischen Grundlagen vorgestellt. Der Einstieg in die eigentliche Thematik stellt die Übersicht über mögliche Ansätze zur Bestimmung des Transformationsfaktors dar. Im Anschluss daran, wurde ein qualitatives, auf der so genannten Fuzzy-Technik aufbauendes, Verfahren aufgezeigt. Diese expertenbasierte Vorgehensweise ermittelt an Hand der, die spätere Zuverlässigkeit maßgeblich bestimmenden, Einflussgrößen den Transformationsfaktor zwischen einem neuen Produkt und einem ähnlichen Produkt, beispielsweise einem Vorgänger. Es eignet sich daher insbesondere dazu, zu Beginn der Erprobung, wenn noch keine Testergebnisse des neuen Produkts vorhanden sind, eine erste qualitative Aussage über den vermutlich notwendigen Stichprobenumfang zu treffen. Sind jedoch Testergebnisse für beide Produkte bekannt, kann der Transformationsfaktor mittels so genannter Anpassungstests exakter bestimmt werden. Den Kern dieser Arbeit stellen daher die erarbeiteten, quantitativen Vorgehensweisen dar. Sie basieren auf dem Anpassungstest nach Kolmogorov und Smirnov. An Hand der Summenfunktionen der betrachteten Stichproben wird eine Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt, dass beide Stichproben aus einer ihnen gemeinen Grundgesamtheit stammen. Der Transformationsfaktor wurde in dieser Arbeit mit jener Wahrscheinlichkeit angenommen. Um diese Annahmen zu verifizieren wurden verschiedene Simulationen durchgeführt. Es zeigte sich, dass die vorgeschlagene Vorgehensweise zur Ermittlung des Transformationsfaktors in Verbindung mit dem Verfahren nach Krolo sehr gute Ergebnisse liefert. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass der auf diese Weise ermittelte, zum Nachweis der Produktzuverlässigkeit notwendige Stichprobenumfang mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit korrekt ist. Einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit stellt die praktische Ermittlung des Transformationsfaktors mittels der erarbeiteten Vorgehensweise dar. Es wurde aufgezeigt wie auf verschiedene Datensituationen eingegangen werden muss. Dabei wurden sowohl zensierte als auch unzensierte Produktinformationen in Betracht gezogen. Außerdem wurde auf den Einsatz der Methodik bei der Planung und Analyse von Systemtests hingewiesen. Den Abschluss der Arbeit bildet die beispielhafte Anwendung des vorgestellten quantitativen Verfahrens. Für Achsgetriebe von Nutzfahrzeugen wurde durch den Einsatz der Methode eine deutliche Reduzierung des Versuchsaufwands erzielt. Es konnte eine bezüglich der Anzahl an Probanden optimierte Teststrategie entwickelt werden. Insbesondere bei Baureihenprodukten ist die Anwendung des Verfahrens nach Krolo im Zusammenspiel mit dem in dieser Arbeit vorgestellten Verfahren zur Bestimmung des Transformationsfaktors sehr effektiv. Nicht zu letzt dieses Beispiel zeigt den Vorteil der Verfahren zur Berücksichtigung von Vorkenntnissen. Im Gegensatz zu den klassischen Vorgehensweisen ist mit derartigen Verfahren eine hinsichtlich Zeit und Kosten optimierte Planung von Zuverlässigkeitstests möglich.Item Open Access Prospects of the German multibody system research project on vehicle dynamics simulation(1992) Schiehlen, WernerThe German Research Council (DFG) decided 1987 to establish a nationwide research project devoted to dynamics of multibody systems. In this project 14 universities and research centers are cooperating with the goal to develop a general purpose multibody system software package. This concept provides the opportunity to use a modular structure of the software, i.e. different multibody formalisms may be combined with different simulation programmes via standardized interfaces. For the DFG project the database RSYST was chosen using standard FORTRAN 77 and an object oriented multibody system datamodel was defined. According to the modular concept the requirements of vehicle system dynamics as tire models or railway wheel-rail models, respectively, are easily met. The Iltis benchmark problem is used to demonstrate some features of the object oriented datamodel.Item Open Access Konzeption und Entwicklung eines synchronen Kommunikationssystems für die verteilte Produktentwicklung(2009) Tippmann, Volker; Bullinger, Hans-Jörg (Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. e.h. mult. Dr. h.c. mult.)Ziel dieser Arbeit war es, auf der Grundlage einer detaillierten Anforderungserhebung ein synchrones Kommunikations- und Kooperationssystem zu entwickeln, das erweiterbare Basistechnologien zur Verfügung stellt. Dabei wurden für die Zusammenarbeit in der Produktentwicklung spezifische Werkzeuge prototypisch implementiert und unter Gesichtspunkten der Benutzerfreundlichkeit evaluiert. Die in der Forschung zum Thema Collaborative Virtual Environments (CVE) häufig verwendete Raummetapher wurde für die Entwicklung der synchronen Kommunikationstechnologien übernommen und in Form eines dreidimensionalen virtuellen Arbeitsraums umgesetzt. Aufgrund des hohen Kommunikations- und Koordinationsbedarfs im RPD lagen neben Arbeiten zur Unterstützung der Gruppenwahrnehmung (Awareness) die Schwerpunkte auf der Entwicklung verteilter Präsentations-, Moderations- und Visualisierungswerkzeuge. Diese Werkzeuge dienen der Kommunikationsstrukturierung und der Veranschaulichung von Sachverhalten, beides wichtige Vorraussetzungen für eine gelungene Kommunikation und Wissensintegration in multidisziplinären Teams. Es wurde ein 3D Multi-User-System entwickelt, das es verteilt arbeitenden Teams erlaubt, sich an einem virtuellen Arbeitsplatz zu treffen, multimodal zu kommunizieren und Besprechungen zu strukturieren. Von entscheidender Bedeutung im iterativen Prozess des RPD ist die Präsentation von Modellen und virtuellen Prototypen. Daher bietet die virtuelle Umgebung die Möglichkeit, virtuelle Prototypen zu visualisieren und in begrenztem Umfang zu editieren bzw. zu modellieren. Für den Austausch der Interaktionsdaten wurde ein XML-basiertes Protokoll entwickelt, das als Schnittstelle zu anderen Applikationen bzw. Endgeräten dient. Es wurde mit dem hier entwickelten Prototypen die Grundlage für ein leistungsfähiges Kooperationssystem geschaffen. In Zukunft gilt es, die Basisfunktionalitäten des Systems zu erweitern und es verstärkt in Zusammenarbeit mit der Industrie in Anwendungsszenarien weiterzuentwickeln. Das System wurde verschiedenen Industriepartnern vorgestellt, und es besteht das Interesse, es gemeinsam zur Produktreife zu bringen. Neben der Erarbeitung von neuen Modulen (z.B. HTML Browser, Video, verbesserte Textbearbeitung) stehen hier die Entwicklungen von alternativen Repräsentationen der Benutzer und der Räume an. Hier sollten zusätzlich zu den CUA Methoden auch verstärkt vergleichende Methoden zum Einsatz kommen. Die Anbindung an Datenmanagementsysteme ist auf das ASN beschränkt. Hier sollten Schnittstellen zu gängigen Systemen (PDM/EDM) geschaffen werden. Da es sich um ein webbasiertes System handelt, das zudem Schnittstellen für die Anmeldung von Nutzern bietet, ist es ohne großen Aufwand möglich, das System in bestehende Groupware-Umgebungen einzubinden. Es wäre möglich, das System mit anderen Virtual Reality Umgebungen, wie z.B. CAVEs oder Powerwalls zu integrieren. Das XML-Protokoll für den Datenaustausch bietet hierzu die Grundlage.