600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
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Die Übertragung von Strukturen und Funktionen aus der Biologie in technische Produkte, Bionik, erfährt in den letzten Jahren zunehmendes Interesse. Die meisten Lebewesen sind aus faserverstärkten Strukturmaterialien aufgebaut und eignen sich daher hervorragend als Ideengeber für die Entwicklung innovativer bionischer Produkte unter Verwendung von technischen Textilien bzw. Faserverbundmaterialien. Dies wird am Beispiel verzweigter und unverzweigter Faserverbundstrukturen und von bionischen Fassadenverschattungssystemen exemplarisch gezeigt.
Using a Fabry-Pérot-microresonator with controllable cavity lengths in the λ/2-regime, we show the controlled modification of the vibronic relaxation dynamics of a fluorescent dye molecule in the spectral and time domain. By altering the photonic mode density around the fluorophores we are able to shape the fluorescence spectrum and enhance specifically the probability of the radiative transitions from the electronic excited state to distinct vibronic excited states of the electronic ground state. Analysis and correlation of the spectral and time resolved measurements by a theoretical model and a global fitting procedure allows us to reveal quantitatively the spectrally distributed radiative and non-radiative relaxation dynamics of the respective dye molecule under ambient conditions at the ensemble level.
Due to the complexity of assembly processes, a high ratio of tasks is still performed by human workers. Short-cyclically changing work contents due to smaller lot sizes, especially the varied series assesmbly, increases both the need for information support as well as the risk of rising physical and psychological stress. The use of technical and digital assistance systems can counter these challenges. Through the integration of information and communication technology as well as collaborative assembly technologies, hybrid cyber-physical assembly systems will emerge. Widely established assembly planning approaches for digital and technical support systems in cyber physical assembly systems will be outlined and discussed with regard to synergies and delimitations of planning perspectives.
Zukünftige Montagearbeitsplätze müssen veränderten Herausforderungen, wie z. B. der zunehmenden Anzahl von Mensch Roboter-Kollaborationen, gerecht werden. Die Virtual Reality (VR)-Technik bietet im Rahmen der Arbeitsplatzgestaltung neue Möglichkeiten, diesen veränderten Planungsherausforderungen gerecht zu werden. Die Ausarbeitung stellt eine Methode zur Bewertung des sinnvollen Einsatzes der VR-Technik für einen spezifischen Arbeitsplatz vor. Außerdem wird aufgezeigt, wie die VR-Technik in den Prozess der Arbeitsplatzgestaltung integriert werden kann.
Angesichts des breiten Angebotsspektrums neuer Technologien und der Vielzahl verschieden verwendeter Begriffe rund um Industrie 4.0, stehen Unternehmen nicht selten orientierungslos vor der Herausforderung, individuelle Umsetzungsstrategien abzuleiten. Das vorliegende Reifegradmodell ermöglicht die Erfassung bereits im Produktionssystem implementierter Lean Management-Prinzipien und gibt praktikable Antworten auf die evolutionären Visionen, indem es realisierbare und individuelle Migrationspfade in Richtung Industrie 4.0 für Unternehmen aufzeigt.
The wet chemical deposition of solution processed transparent conducting oxides (TCO) provides an alternative low cost and economical deposition technique to realize large-areas of conducting films. Since the price for the most common TCO Indium Tin Oxide rises enormously, Aluminum Zinc Oxide (AZO) as alternative TCO reaches more and more interest. The optoelectronical properties of nanoparticle coatings strongly depend beneath the porosity of the coating on the shape and size of the used particles. By using bigger or rod-shaped particles it is possible to minimize the amount of grain boundaries resulting in an improvement of the electrical properties, whereas particles bigger than 100 nm should not be used if highly transparent coatings are necessary as these big particles scatter the visible light and lower the transmittance of the coatings. In this work we present a simple method to synthesize AZO particles with different shape and size, but comparable electronical properties. We use a simple, well reproducible polyol method for synthesis and influence the shape and size of the particles by adding different amounts of water to the precursor solution. We can show that the addition of aluminum as dopant strongly hinders the crystal growth but the addition of water counteracts this, so that both, spherical and rod-shaped particles can be obtained.
The appeal of a forklift-free shop floor is pushing enterprises towards lean logistic systems and tugger trains are becoming popular means of supply in intensive material handling production systems. Planning a tugger train system is a complex task influenced by a large set of interrelated parameters. The only standard available to help the planner in designing the tugger train logistic system is the draft norm VDI 5586 (April 2016). However this norm is only applicable under a set of restricting assumptions. In this paper a methodology to complement the approach proposed by the VDI is introduced and then applied to a numerical example. The results are briefly presented and discussed before suggesting forthcoming research.
Die vierte industrielle Revolution stellt neue Anforderungen an Unternehmen und insbesondere an KMU. Das verfügbare Know-how bei der Implementierung von Industrie 4.0-Ansätzen stellt für viele KMU eine Herausforderung dar. Derzeit existieren in der Literatur verschiedene Wege zur Erstellung einer auf das Unternehmen angepassten Industrie 4.0 Roadmap. Eine Ausrichtung auf die Belange von KMU fehlt jedoch gänzlich. Mit dieser Arbeit werden verschiedene Ansätze zur Erstellung einer Industrie 4.0-Roadmap zusammengefasst und anschließend untersucht, worauf KMU mit ihren spezifischen Eigenschaften besonders ihren Fokus legen sollten.
Der Einsatz von Data Science in der Produktion ermöglicht eine neue Art der Optimierung von Prozessen und Systemen. Die Bedeutung der datengetriebenen Produktionsoptimierung wächst zunehmend im produzierenden Gewerbe. Im Gegensatz zu konventionellen Ansätzen, wie z. B. die des Lean Managements, basiert dieser anhaltende Trend auf der steigenden Verfügbarkeit von Daten im Zuge der digitalen Transformation. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen stehen vor der Herausforderung abzuwägen, welche Maßnahmen hierfür ergriffen werden sollten und welche Nutzenpotenziale sich daraus ergeben. Diese Arbeit stellt einen strukturierten Leitfaden zur Vorgehensweise bei Datenanalyseprojekten bezogen auf einen spezifischen Anwendungsfall im Kontext einer frühen Fehlerdetektion und -prävention dar.
One of strategically important issues of energy security of Ukraine and the countries of Europe today is to reduce the consumption of natural gas. This task is particularly relevant in winter, when a significant amount of natural gas is consumed for heating premises. Therefore, one can predict that in the nearest future, in Ukraine and European countries, premises will be heated more frequently by electrical energy.
A massive transition to electric heating of premises under conditions of the implementation of national objective in Ukraine and the countries of Europe related to a significant reduction in energy consumption necessitates to rethink the process of control over electric heating of premises. It is required that the algorithms that control power supply to premises should include mechanisms for planning the amount of electric energy consumed by an individual. This is especially true of such energy-intensive processes like heating the premises.
Therefore, it is an important task for Ukraine and the countries of Europe to work out an approach for creating systems to control electric heating of premises in a house or apartment that would take into consideration not only information about the desired temperature regime, but also information on the desired amount of electricity needed for heating.