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Der ›AM Field Guide‹ gibt einen ersten strukturierten Überblick in die komplexe und vielschichtige Welt der additiven Fertigungsverfahren. Getrennt nach den Materialien Polymere, Metalle und weitere Materialien werden die gängigsten jeweils auf dem Markt angebotenen AM-Verfahren schematisch dargestellt und der Verfahrenskern in Kurzform beschrieben. Neben den hier dargestellten Hauptverfahren gibt es viele Derivate und Sonderverfahren, die ebenfalls ein gesetzt werden jedoch nicht explizit gezeigt sind. Zu beachten ist, dass in dem jungen Bereich der additiven Fertigung viele Hersteller ihren AM-Anwendungen eigene Namen geben, so dass eine allgemeingültige umfassende Klassifizierung nur ansatzweise erreichbar ist.
After more than three decades of electronic design automation, most layouts for analog integrated circuits are still handcrafted in a laborious manual fashion today. This book presents Self-organized Wiring and Arrangement of Responsive Modules (SWARM), a novel interdisciplinary methodology addressing the design problem with a decentralized multi-agent system. Its basic approach, similar to the roundup of a sheep herd, is to let autonomous layout modules interact with each other inside a successively tightened layout zone. Considering various principles of self-organization, remarkable overall solutions can result from the individual, local, selfish actions of the modules. Displaying this fascinating phenomenon of emergence, examples demonstrate SWARM’s suitability for floorplanning purposes and its application to practical place-and-route problems. From an academic point of view, SWARM combines the strengths of procedural generators with the assets of optimization algorithms, thus paving the way for a new automation paradigm called bottom-up meets top-down.
Purpose. To improve the efficiency of the closed-cycle operation of the field-orientation induction machine in dynamic behavior when load conditions are changing, considering the nonlinearities of the main inductance.
Methodology. The optimal control problem is defined as the minimization of the time integral of the energy losses. The algorithm observed in this paper uses the Matlab/Simulink, dSPACE real-time interface, and C language. Handling real-time applications is made in ControlDesk experiment software for seamless ECU development.
Findings. Adiscrete-time model with an integrated predictive control scheme where the optimization is performed online at every sampling step has been developed. The optimal field-producing current trajectory is determined, so that the copper losses are minimized over a wide operational range. Additionally, the comparison of measurement results with conventional methods is provided, which validates the advantages and performance of the control scheme.
Originality. To solve the given problem, the information vector on the current state of the coordinates of the electromechanical system is used to form a controlling influence in the dynamic mode of operation. For the first time, the formation process of controls has considered the current state and the desired future state of the system in the real-time domain.
Practical value. Apredictive iterative approach for optimal flux level of an induction machine is important to generate the required electromagnetic torque and to reduce power losses simultaneously.
This paper presents a novel emulation concept for the test of smart contracts and Distributed Ledger Technologies (DLT) in distribute control or energy economy tasks and use cases. The concept uses state of the art behavioral modeling tools such as Matlab Simulink but presents a possible way to solve the shortfall of Simulink in communicating to DLT-Nodes directly. This is solved through a middleware solution. After this, an example used in verifying the test bed is presented and the target demonstration object is described. Finally, the possible expansion of the system is discussed and presented.
This paper aims at presenting a solution that enables end customers of the energy system to participate in new local micro-energy-markets by providing them with a distributed, decentralized, transparent and secure Peer to Peer (P2P) payment system, which functions automatically applying new concepts of Machine to Machine (M2M) communication technologies. This work was performed within the German project VK_2G, funded by the DBU. The key results were: Providing means to perform microtransactions in a P2P fashion between end consumers and prosumers in local communities at low cost in a transparent and secure manner; Developing a platform with pre-defined smart contracts able to be tailored to different end customers ‘needs in an easy way and; Integrating both the market platform as well as the local control of generation and loads. This solution has been developed, integrated and tested in a laboratory prototype. This paper discusses this solution and presents the results of the first test.
Im Projekt GalvanoFlex_BW sind verschiedene Möglichkeiten zur Verbesserung der Energieeffizienz von energieintensiven Industrieunternehmen aufgezeigt und untersucht worden. Die Einführung der KWK im stromoptimierten Betrieb stellte dabei einen besonders betrachteten Aspekt dar. Neben der technischen Untersuchung ist zudem eine sozialwissenschaftliche Betrachtung vorgenommen worden, um die Einführung und Umsetzung entsprechender Maßnahmen auch unter diesem Aspekt zu betrachten. Ein zusätzlicher wichtiger Schwerpunkt des Projektes war die Übertragung des erarbeiteten Wissens an weitere Unternehmen, Institutionen etc., die nicht direkt am Projekt beteiligt waren.
Durch die Zusammenarbeit von vier Forschungs- und drei Industriepartnern sind die Arbeiten praxisorientiert auf Basis realer Messdaten sowie im Zuge von Befragungen der handelnden Personen bei den Projektpartnern im Sinne eines Reallabors durchgeführt worden.
Die Notwendigkeit zur Einsparung von Energie und damit zur Umsetzung von Effizienzmaßnahmen ist ein wichtiger Schritt, um die von der EU geplante Reduktion von Treibhausgasen zu erreichen. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass die Energiekosten auch zukünftig weiter ansteigen. Dadurch werden Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz zu einem wichtigen Element, eine wettbewerbsfähige Produktion zu gewährleisten. Im Rahmen des Projektes sind deshalb verschiedene Energieeffizienzmaßnahmen speziell für die Galvanotechnik recherchiert, analysiert und in einen Maßnahmenkatalog überführt worden. Des Weiteren wurde eine Bewertungsmethode entwickelt, die die Unternehmen der Galvanotechnik bei der Identifikation von sinnvollen Energieeffizienzmaßnahmen unterstützen soll.
Bei den Untersuchungen zur Umsetzung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen konnte am Beispiel von zwei Unternehmen mit stark unterschiedlichen Strom- und Wärmebedarfswerten gezeigt werden, dass der Einsatz entsprechender Anlagen wirtschaftlich lohnenswert ist. Im günstigsten Fall ergeben sich Amortisationszeiten von etwa zwei Jahren. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass die Auslegung des Block-heizkraftwerkes stark von den Strom- und Wärmebedarfswerten abhängt und dass der Pufferspeicher keinesfalls zu klein ausgelegt werden sollte. Eine intelligente stromoptimierte Steuerung mit Lastspitzenmanagement kann die Wirtschaftlichkeit jedoch häufig nur noch wenig gegenüber dem wärmegeführten Betrieb verbessern. Ursache dafür ist, dass das derzeitige Förder- und Vergütungssystem für Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen nahezu keine Anreize für einen am Strombedarf und damit an der Deckung von Residuallast orientierten Betrieb bietet. Einzig bei Unternehmen mit ausgeprägten Spitzen im Strombezug, kann der gezielte Einsatz eines Blockheizkraftwerkes zu einer signifikanten Senkung des Leistungspreises führen.
Darüber hinaus ist die Einführung einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage generell als komplexe Energieeffizienzmaßnahme anzusehen, die deshalb neben den wirtschaftlichen Aspekten erhöhte Anforderungen an die Unternehmen und das professionelle Umfeld stellt, die im Rahmen der sozialwissenschaftlichen Begleitforschung untersucht worden sind. Dabei konnten Treiber aber auch Hemmnisse zur Umsetzung der Technologie sowohl innerhalb der Unternehmen als auch außerhalb identifiziert werden. Die internen Hemmnisse sind dabei auf unterschiedliche Ursachen zurückzuführen, wie die hohe Komplexität der KWK-Technologie, die schwierige Bewertung des Gesamtnutzens im Unternehmen, die mangelnde personelle Ausstattung und fehlende Unternehmerentscheidungen. Abhilfe schaffen, und damit als Treiber wirken, können hier ein verbessertes Beratungsangebot insbesondere seitens neutraler Stellen sowie der Anlagenbetrieb im Contracting.
Die Übertragung der im Projekt erarbeiteten Ergebnisse ist bereits während der Projektlaufzeit über die Branchenplattform im Zuge verschiedener Workshops, die speziell auf Unternehmen und Institutionen außerhalb des Projektkonsortiums ausgerichtet waren, erfolgt. Zur Verstärkung der Verbreitung des erarbeiteten Wissens ist zum Projektende eine Serie aus vier Fachartikeln in einem namhaften Branchenmagazin erschienen, und es ist eine Internetseite zum Projekt erstellt worden (www.galvanoflex_bw.de). Letztere hat dabei nicht nur die Aufgabe der Wissensverbreitung, sondern sie soll auch über das Projektende hinaus als Kontaktplattform dienen, um die Umsetzung von Effizienzmaßnahmen mit dem im Projekt generierten Wissen zu unterstützen.
The design process for a single phase, smart, universal charger for light electric vehicles, is presented. With a step up, power factor correction circuit, followed by a phase shifted, full bridge converter, with synchronous rectification on the secondary side. Due to the resistor-capacitor-diode snubber on the secondary side, the current peak at the start of power transfer, leads to false triggering during light load control with peak current mode control. The solution developed for light loads, is to change from peak current control to voltage control. This is achieved by limiting the maximum phase shift, instead of changing the reference value. For the power factor correction stage, measured and calculated efficiencies are compared as a function of the output power. The voltage and current waveforms are shown for the power factor correction circuit, and for the phase shifted bridge, the measured current waveform is compared with simulation.
Urgent action is needed to keep the chance of limiting global warming to 1.5°C or even 2.0°C. Current outlooks by IPCC, and many other organisations forecast that this will be impossible at current pace of emission 'reductions' – Germany has already hit 1.5° warming this year. Across 2019, particularly during the UN New York Climate summit, numerous organisations declared their ambition to become net carbon neutral. Amongst these were investors and companies, including quite a number of German ones.
We apply a mixed methods approach, utilising data gathered from approx. 900 companies after Climate Week in context of the Energy Efficiency Index of German Industry (EEI), along with media research focusing on decarbonisation plans announced and initiatives pledging climate action.
With this, we analyse how German companies in the manufacturing sectors react to rising societal pressure and emerging policies, particularly what measures they have taken or plan to implement to reduce the footprint of their company, their products and their supply chain. In this, we particularly analyse whether and in what way energy- and resource consumption, as well as carbon emissions are considered in the development and lifecycle of goods manufactured. This is of huge relevance as these goods determine the future footprint of buildings, vehicles and industry.
Regarding the supply chain, current articles indicate that small and medium-sized enterprises (SME) are particularly challenged by increasing demands from their large corporate clients and an alleged lack of preparedness to be able to take and afford prompt decarbonisation action themselves (Buchenau et. al. 2019). Notably the automotive industry recently announced new models that will be 100% carbon neutral all the way through (ibid). We thus analyse if and how factors such as company size, energy intensity and sector affiliation influence a company’s plan to fully decarbonize. Ownership structure and corporate culture, it appears, significantly impact on the degree of decarbonisation action underway.
Despite strong political efforts across Europe, small and medium- sized enterprises (SMEs) seem to neglect adopting effective measures for energy efficiency. Adopting a cultural perspective and based on a study among industrial SMEs in Southern Germany, we investigate what drives decisions for energy efficiency in SMEs and how energy management contributes to closing the energy efficiency gap. The study follows a mixed-methods approach and combines eleven ethnographic case studies and a quantitative survey among 500 manufacturing SMEs in Southern Germany.
The main contribution of the paper is to offer a perspective on energy efficiency in SMEs beyond the diffusion of energyefficient technology. By contrast, our results strongly suggest that the diffusion of energy efficiency in industrial companies should not be solely reduced to decisions for technical measures. We shed light on how energy efficiency is established and the importance of energy management in SMEs.
Our study shows that energy efficiency is well established in the investigated SMEs. At the same time, establishment cannot be explained by company size or energy demand. By contrast, the contextual environment of the company and the individual leadership of the company appear to have a more substantial influence. The embedding of energy efficiency in corporate strategy, a broad spectrum of different practices, the involvement of the employees, actions for raising awareness in everyday work life, and distributing attention by organizational measures constitute the driving forces in establishing energy efficiency, and these drivers can be subsumed under the label of energy management.
With the continuous development of economy, consumers pay more attention to the demand for personalization clothing. However, the recommendation quality of the existing clothing recommendation system is not enough to meet the user’s needs. When browsing online clothing, facial expression is the salient information to understand the user’s preference. In this paper, we propose a novel method to automatically personalize clothing recommendation based on user emotional analysis. Firstly, the facial expression is classified by multiclass SVM. Next, the user’s multi-interest value is calculated using expression intensity that is obtained by hybrid RCNN. Finally, the multi-interest value is fused to carry out personalized recommendation. The experimental results show that the proposed method achieves a significant improvement over other algorithms.