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Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als
wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Umformtechnik der
Universitat Stuttgart. Herrn Prof. em. Dr. -Ing. Dr. h. c. Kurt
Lange danke ich fur das mir entgegenge- brachte Vertrauen und die
grosszugige Unterstutzung bei der Durchfuhrung dieser Arbeit. Herrn
Prof. Dr. rer. nat. Volkmar Gerold bin ich fur die eingehende
Durchsicht dieser Arbeit zu Dank verpflichtet. Mein besonderer Dank
gilt Herrn Prof. Dr. -Ing. habil. Klaus Poehlandt fur die Be-
treuung der Arbeit sowie den wertvollen Diskussionen und
Anregungen. Ferner danke ich allen Mitarbeiterinnen und
Mitarbeitern des Instituts fur Umformtechnik, die zum Gelingen der
Arbeit beigetragen haben. Weiterhin moechte ich Herrn Dr. Clemens
Ritter vom Institut Laue Langevin, Gre- noble fur die
Zusammenarbeit bei den Neutronenbeugungsmessungen danken. Die
Mittel zur Durchfurung der Arbeit wurden von der Stiftung
Volkswagenwerk, Hannover bereitgestellt, wofur an dieser Stelle
ebenfalls gedankt sei. Leonberg, im Dezember 1992 Lothar Bruckner
Inhaltsangabe Formelzeichen und Abkurzungen 11 0 Zusammenfassung 13
1 Einleitung 16 2 Stand der Kenntnisse 18 2. 1
Spannungsrisskorrosion von CuZn-Legierungen 18 Chemische
Zusammensetzung 2. 1. 1 20 2. 1. 2 Spannung 21 2. 1. 3 Korngroesse
21 2. 1. 4 Umformgrad 22 2. 2 Eigenspannungen und
Spannungsrisskorrosion von Werkstucken 24 2. 2. 1 Tiefgezogene
Werkstucke 26 2. 2. 2 Abstreckgleitgezogene Werkstucke 27 3
AufgabensteIlung 29 4 Experimentelle Untersuchungen 31 4. 1
Werkstoffe 31 4. 2 Versuchseinrichtungen zur Werkstuckherstellung
33 4. 2. 1 Tiefziehen mit Niederhalter 33 4. 2.
Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Assistentenzeit am
Institut fur Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der
Technischen Universitat Munchen. Zu besonderen Dank bin ich Herrn
Professor Dr. -Ing. J. Milberg verpflichtet, der die Arbeit
anregte, mich durch wertvolle Kritik stets unterstutzte und mir
durch ein grosses Mass an gewahrter Selbststandigkeit sein
Vertrauen bewies. Desweiteren danke ich Herrn Prof. Dr. -Ing. K.
Th. Renius fur die sehr aufmerksame Durchsicht der Arbeit und die
Anregungen, die sich daraus ergaben. Ebenso moechte ich Herrn Prof.
Dr. -Ing. M. Weck, RWTH Aachen, fur die grund- liche Durchsicht der
Arbeit und die UEbernahme des Koreferates danken. Der Fa. Aesculap
AG, Tuttlingen, die chirurgische Gerate und Versuchswerkzeuge zur
Verfugung stellte, bin ich ebenso zu Dank verpflichtet. Weiterhin
danke ich allen Studenten sowie allen Mitarbeiterinnen und
Mitarbeitern des Lehrstuhls, die mir tatkraftig zur Seite standen.
Munchen im Oktober 1992 Helmut Hansmaier Inhaltsverzeichnis 1
Einleitung 1 1. 1 Allgemeines und Problemstellung 1. 2 Stand der
Technik . . 2 1. 3 Zielsetzung der Arbeit 11 1. 4 Vorgehensweise
und Arbeitsschwerpunkte . 12 2 Experimentelle Analyse des
Istzustandes der Untersuchungs- genstande 15 2. 1
Untersuchungsgegenstande 15 2. 2 Strukturdynamische Eigenschaften
der Untersuchungsobjekte . 18 2. 2. 1 Beruhrungslose Modalanalyse
an Kreissageblattern 18 2. 2. 2 Koerperschallmessungen an der
Antriebseinheit 22 2. 3 Akustisches Verhalten der
Untersuchungsobjekte . . . 27 2. 4 Zusammenfassung und Erkenntnisse
der experimentellen Unter- chungen . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3 Gestaltungs- und
Bemessungsprinzipien von gerauscharmen - rianten 38 3. 1
Modelldarstellung zur Gerauschentstehung und Gerauschabstrahlung 38
3. 2 Loesungsansatze fur Kreissageblatter . .
Hohe bodennahe Ozonkonzentrationen sind ein Hinweis auf den
sogenannten photochemischen Smog, der bei h-herer Emission von
Stickstoffoxiden, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen und starker
Sonneneinstrahlung auftritt. Diese Art der Luft- verschmutzung
kommt auch in unseren Breiten vor, in erster Linie im
Sommerhalbjahr. Zu den Folgen z{hlen Waldsch{den, gesundheitliche
Belastungen f}r Mensch und Tier und die Zer- st-rung historischer
Kunstwerke. Durch Emittierung aller an der Smogbildung beteiligten
Schadstoffe tragen Kraftfahrzeu- ge erheblich zur Entstehung
photochemischen Smogs bei. Das Buch beschreibt den Zusammenhang
zwischen den Emissionen des Kraftfahrzeugverkehrs und der
Ozonbildung. Nach der Schilderung der gegenw{rtigen
Emissionssituation werden Me- thoden zur Emissionsminderung
vorgestellt. Anschlie end wird der zur Ozonbildung f}hrende
photochemische Reaktionsmecha- nismus erl{utert und Methoden zur
mathematischen Beschrei- bung der Ozonbildung kurz skizziert.
Schlie lich werden Er- gebnisse ausgew{hlter Modellrechnungen
vorgestellt, die den Einflu einzelner, mit dem Kraftfahrzeugverkehr
verkn}pfter Faktorenauf die Ozonbildung beleuchten und zu einer
Reihe wichtiger Folgerungen f}hren. Die Besonderheit dieses Bucches
besteht in der zusammenfas- senden Darstellung des Komplexes
"Emission - Ausbreitung und Umwandlung in der Atmosph{re -
Immission" f}r einen der haupts{chlichen Schadstoffemittenten, den
Kraftfahrzeugver- kehr. Sobietet es dem Leser umfangreiche
Informationen zu einem wichtigen und zugleich aktuellen Thema auf
dem Gebiet des Umweltschutzes.
Die vorliegende Dissertation entstand wahrend meiner Tatigkeit als
wissenschaft- licher Mitarbeiter am Institut fur Werkzeugmaschinen
und Betriebswissenschaf- ten (iwb) der Technischen Universitat
Munchen. Herrn Prof. Dr. -Ing. J. Milberg, dem Leiter dieses
Instituts, gilt mein besonderer Dank fur seine wohlwollende
Foerderung und Unterstiitzung sowie fur die wert- vollen Hinweise
zu dieser Arbeit. Herrn Prof. Dr. -Ing. K. Ehrlenspie1, dem Leiter
des Lehrstuhls fur Konstruktion im Maschinenbau der Technischen
Universitat Munchen, danke ich fur die kritische Durchsicht dieser
Arbeit und die sich daraus ergebenden Anregungen. Schliesslich
moechte ich mich bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des
Instituts, insbesondere bei Herrn Dipl. -Ing. A. Sebald, sowie
allen Studenten, die mich bei der Erstellung der Arbeit unterstutzt
haben, recht herzlich bedanken. Munchen, im April 1992 Gerd
Schuster Inhaltsverzeichnis I Inhaltsverzeichnis 1 Einfuhrung 1 1.
1 Ausgangssituation 1 1. 2 Zielsetzung dieser Arbeit 4 1. 3
Vorgehensweise 4 2 Stand der Technik 6 2. 1 Inhalt dieses Kapitels
6 2. 2 Montagegerechte Produktgestaltung 7 2. 3 Automatisierung in
der Montage 8 2. 4 Methoden und Richtlinien zur Montageplanung 12
2. 5 Integration von Produktkonstruktion und Montageplanung 14 2. 6
Rechnergestutzte Hilfsmittel fur die Montageplanung 15 2. 7
Systematische Softwareentwicklung 19 2. 8 Zusammenfassung und Fazit
21 3 Analysen zur Montageplanung 23 3. 1 Inhalt dieses Kapitels 23
3. 2 Defizite bei der rechnergestutzten Montageplanung 23 3. 2. 1
Darstellung der Zusammenhange 23 3. 2. 2 Defizite auf grund
unzureichender Planungsmethoden und -hilfsmittel 24 3. 2.
Dieses Werk unterscheidet sich in seiner Darstellung von den
meisten derzeit erhaltlichen Buchern, die sich mit der behandelten
Thematik befassen. Das Kernstuck des Buches sind die etwa 184
Zeichnungen, die in durchgehend perspektivischer Darstellung
mehrere Werkzeugmaschinen und ihre Verkettung zu komplexen
Fertigungssystemen abbilden. Alle Baugruppen des Fertigungssystems
werden positioniert und ihre Funktionen erlautert. Durch diese
erhoehte Anschaulichkeit ist es moeglich, die Funktion der
kompliziertesten Maschinen auf eine sehr wirksame Weise zu
beschreiben. Nur aktuelle Maschinen und Fertigungssysteme, die
derzeit angeboten und gebaut werden, werden in diesem Buch
behandelt. Daher ist das Buch fur Studierende von grossem Nutzen.
Daruber hinaus ist es auch fur die Praktiker in den Konstruktions-
und Angebotsabteilungen und fur die Vertriebsfachleute von grossem
Wert.
Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als
wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Steuerungs- technik
der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der
Universitat Stuttgart. Bei Herrn Prof. Dr. -Ing. G. Pritschow, dem
Direktor des - stituts, moechte ich mich fur die Unterstutzung und
Foerderung beim Entstehen dieser Arbeit sowie fur die UEbernahme
des Hauptberichtes bedanken. Herrn Prof. Dr. -Ing. A. Storr danke
ich fur die sorgfaltige Durchsicht und seine wertvollen H- weise
und Vorschlage. Mein Dank gilt auch Herrn Prof. Dr. -Ing. w.
Schiehlen fur die Erstellung des Mitberichtes. Bei den
Mitarbeiterinnen, Mitarbeitern und Studenten des ISW moechte ich
mich ganz herzlich fur die gute Zusammenarbeit, fur die Vielzahl
von Diskussionen und fur die redaktionelle Unterstutzung bedanken.
Dieser Dank gilt ganz besonders Ro- nald Angerbauer, Oliver Frager,
Andrea Schneider, Eugen Wie- land und Ute Wieland. Dipl. -Inform.
M. Bauder - 7 - Inhaltsverzeichnis Seite Formelzeichen und
Abkurzungen 9 1 Einleitung 12 2 Anforderungen an eine flexible
Roboter- 14 steuerung 2. 1 Stand der Technik 15 2. 2 Allgemeine
Anforderungen an Robotersteue- 19 rungen 2. 3 Spezielle
Anforderungen zur Steuerung modu- 23 larer Roboter 2. 4.
Anforderungen beim Entwurf und der Auslegung 24 eines Roboters aus
modularen Komponenten 2. 5 Zielsetzung der Arbeit 25 3
Anpassbarkeit der Steuerung an die Aufgaben- 26 stellung 3. 1
Konfigurierbarkeit der Hardware 26 3. 2 Spektrum der
Hardwarevarianten 27 3. 3 Steuerungssoftware 30 3. 3. 1 Verwendung
eines Echtzeitbetriebssystems 32 3. 3.
Objektorintierte DV-Systeme werden insbesondere im technischen
Bereich in Zukunft zunehmend an Bedeutung gewinnen. Eigenschaften
wie erhoehte Wiederverwendbar- keit von Softwaremoduln verringern
die Entwicklungszeit, vereinfachen die Wartung und steigern die
Performance der Anwendungssysteme. Nach objektorientierten
Programmiersprachen und Benutzeroberflachen erobern derzeit die
Datenbanksysteme diese zukunftstrachtige Technologie.
Objektorientierte Datenbanken sind die Systeme der kommenden Jahre:
Sie sind anwenderfreundlich, flexibel, machtig in der Modellierung,
und in der Performance koennen sie relationale Systeme um
Groessenordnungen ubertreffen. Besonders fur anspruchsvolle
Anwendungsgebiete wie CAD/CAM, Buroautomatisie- rung, Sottware
Engineering oder Wissenreprasentation ist die hohe Ausdrucksfahig-
keit des objektorientierten Modells von entscheidender Bedeutung.
Objektorientierte Datenbanksysteme begegnen den komplexen
Anforderungen dieser Anwendungen vor allem dadurch, dass ihr
Datenmodell Konzepte anbietet, mit denen die Struktur und das
Verhalten von realen Objekten weitgehend 1: 1 durch
Datenbankobjekte abbildbar sind. Dadurch vereinfachen sich
Datenbankentwurf sowie Datenverwaltung und wei- sen den Vorteil
erhoehter Fehlertoleranz auf. Ausserdem werden die Konsistenz der
Datenbank verbessert und die Effizienz des Anwendungssystems
gesteigert. Im Forum werden die in objektorientierten
Anwendungssystemen implementierten Ansatze sowie die daraus
gewonnenen praktischen Erfahrungen aufgezeigt und dis- kutiert. Der
Schwerpunkt liegt dabei auf der praktischen Anwendung der Konzepte
und wird durch Vorfuhrung von kommerziellen Produkten sowie von am
IAO entwickel- ten Prototypen veranschaulicht.
Die Integration von Qualit{tssicherungsaufgaben in vielen Bereichen
der Unternehmensprozesse ist mittlerweile zu einer der wichtigsten
gestalterischen Aufgaben moderner Unterneh- mensorganisationen
geworden. DerGestaltungsprozess aller- dings wird wesentlich
dadurch erschwert, da vielfach quali- t{tsrelevante Zusammenh{nge
und Wirkungen nicht bekannt sind oder unbeachtet bleiben. Dieses
Buch zeigt wesentliche qualit{tsrelevante Zusammen- h{nge in
modernen Unternehmen auf und stellt exemplarisch eine in diesem
Sinne ganzheitliche arbeitswissenschaftliche und
qualit{tsf-rderliche Gestaltung dar.
This is an open access book. It gathers the first volume of the
proceedings of the 31st edition of the International Conference on
Flexible Automation and Intelligent Manufacturing, FAIM 2022, held
on June 19 - 23, 2022, in Detroit, Michigan, USA. Covering four
thematic areas including Manufacturing Processes, Machine Tools,
Manufacturing Systems, and Enabling Technologies, it reports on
advanced manufacturing processes, and innovative materials for 3D
printing, applications of machine learning, artificial intelligence
and mixed reality in various production sectors, as well as
important issues in human-robot collaboration, including methods
for improving safety. Contributions also cover strategies to
improve quality control, supply chain management and training in
the manufacturing industry, and methods supporting circular supply
chain and sustainable manufacturing. All in all, this book provides
academicians, engineers and professionals with extensive
information on both scientific and industrial advances in the
converging fields of manufacturing, production, and automation.
Originally presented as the author's thesis (doctoral)--Technische
Universit'at M'unchen, 1991.
Seit nunmehr 10 Jahren hat der Rechner auch in der
Qualitlltssicherung einen festen Platz als Rationalisie- rungs- und
Automatisierungsinstrument gewonnen. Die Computerunterstutzung in
diesem so sensiblen Funktionsbereich eines Untemehmens weist damit
gegenuber den klassischen CA-Bereichen wie z.B. Konstruktion oder
Produktionsplanung einen Ruckstand von beinahe 20 Jahren auf.
Erfolgversprechende Konzepte automatisierter Prufablaufe fiIr
Wareneingang und Formen der fertigungs- begleitenden Prufung sind
heute vielfach realisiert. Wahrend hiermit entscheidende
Entwicklungsschritte in Richtung einer rechnerunterstutzten
Qualitatsplilfung getan wurden, fehlen immer noch belastbare
Modelle fur umfassende und integrierte
Qualitatsinformationssysteme. Qualitatssicherung als
Querschnittsaufgabe mit einer Methodenvielfalt, die vom
strategischen Marketing bis zur Felddatenanalyse, von der
Beschaffungs- bis zur Vertriebsplanung reicht, wird durch isolierte
Softwareap- plikationen immer nur unzulanglich unterstutzt. Die
Existenz derartiger Funktionsmodule ist notwendige aber nicht
hinreichende Voraussetzung integrierter Gesamtloesungen. Vice versa
lasst sich das Leistungspotential vieler qualitatssichemder
Verfahren erst effizient und umfassend nutzen, wenn diese in
ebenen- und bereichs- ubergreifende lnformationssysteme eingebunden
sind. Organisatorische und informationstechnische Regelkreismodelle
sowie Konzepte fur untemehmensweite Datenarchitekturen sind
entscheidende Grundlagen fur die Beseitigung der vorgenannten
Defizite. Hier liegt ein akuter Handlungsbedarf vor, der erst
allmahlich hinsichtlich seiner Aktualitat und Dringlichkeit richtig
erKannt wurde. In dem vorliegenden Buch wird ein Datenmodell zur
Integration der Qualitatssicherung in den betrieblichen
InformationsfluB der indirekten Produktionsbereiche und eine
einheitliche Schnittstelle zur Integration qualitatssichernder
Funktionen der operativen Ebene vorgestellt. Besondere
Belilcksichtigung finden dabei die Identifizierung und Darstellung
qualitatsrelevanter und qualitatsbeeinflussender Eigenschaften von
Produkten Produktionsmitteln und Prozessen. Die Ergebnisse der hier
dargestellten Arbeiten leisten einen wichtigen Beitrag bei der
Entwicklung umfassend integrierter Qualitatsinformationssysteme.
Diese Publikation befa t sich mit der Entwicklung einer Steuerung
f}r die Freiformfl{chenbearbeitung mit der M-glichkeit,
Bahnvorgaben in Parameterkoodinaten der Fl{chenbeschreibung zu
interpolieren. Die damit verbundenen Vorteile sind der durchg{ngige
Informationsflu f}r Geometriedaten, die Reduktion der
NC-Datenmenge, die Flexibilit{t des Fr{sereinsatzes und die hohe
Bearbeitungsgeschwindigkeit. Es wurde eine erweiterte
NC-Programmierschnittstelle nach DIN 66025 zur
Freiformfl{chenbearbeitung spezifiziert. Wesentlich dabei ist die
Definitionvon beliebigen Fl{chenkurven als Fr{sbahn. Durch
Verwendung der B-Spline-Kurvenapproximation werden alle in
konventionellen Steuerungen vorkommenden Bahnen in einer
einheitlichen Polynomform f}r die Sollwerterzeugung dargestellt.
Ein darauf basierendes Einschrittverfahren zur allgemeinen
Polynominterpolation wurde entwickelt. Die neuen
Interpolationsverfahren und -strukturen f}r die
Freiformfl{chenbearbeitung zeigen, da nur durch Spline-Generierung
sowohl f}r die Bahn als auch f}r die Orientierung eine hohe
Bahngenauigkeit zu gew{hrleisten ist. Aus den gewonnenen
Ergebnissen wurde die Struktur einer fl{chenorientierten
Steuerdatenaufbereitung in der Steuerung festgelegt.
Inhalts}bersicht: Abk}rzungen und Formelzeichen - Einleitung -
Problemstellung und Stand der Technik - NC-Programmierschnittstelle
f}r die Freiformfl{chenbearbeitung - Allgemeine
Polynominterpolation zur Sollwerterzeugung - Fl{chenorientierte
Steuerdatenaufbereitung f}r das f}nfachsige Fr{sen - Realisierung -
Zusammenfassung - Schrifttum
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