Langfristig resultiert der Erfolg eines Untemehrnens aus der uberlegenen Qualitat seiner Produkte oder Dienstleistungen gegenuber dem Wettbewerb. Viele Untemehrnenslei tungen meinen freilich noch immer, Qualitat lasse sich vor allem durch strenge Kontrol len gewiihrleisten. Falsch -der wirkungsvollere Ansatz besteht darin, Qualitat von vom herein, yom Entwurfstadium an, konsequent in die Produkte einzubauen. Die Japaner haben das beispielhaft vorexerziert. Fur die Aufgabe Qualitatssicherung nahrnen sie nicht nur die Fertigung, sondem das ganze Untemehmen in die Pflicht -yom Markting bereich uber F&E, Beschaffung und Fertigung bis zum Kundendienst. Kemstiick dieses radikalen Qualitatsdenkens bildet die Einsicht, daB Produktqualitat zwar auch objektiv gemessen werden kann, letztlich aber der Kunden uber Produktakzeptanz und mithin Markterfolg entscheidet. Daher wurde unbedingte Kundenorientierung die Grundlage japanischer Qualitatsanalysen. Eine besonders ausgefeilte Technik der Qualitatssiche rung stellt "Quality Function Deployment" (QFD) dar: Uber eine Kette von Tabellen und Diagrammen werden hierbei Qualitatseinschatzungen der Kunden gezielt in Pro dukteigenschaften und diese wiederurn in bestimmte Anforderungen an Produktion und Montage ubertragen. Digital Equipment, Hewlett-Packard, AT&T sowie ITT haben damit begonnen, Ford und General Motors verwenden es bereits -allein bei Ford gibt es inzwischen mehr als 50 Anwendungsfelder. Gemeint ist das grundlegende Managementinstrurnent zur Quali tatssicherung, die Technik des "House of Quality," bekannt geworden unter der Be zeichnung Quality Function Deployment (QFD). Sie wurde erstmals 1972 auf der Werft von Mitsubishi Heavy Industries in Kobe praktiziert. Toyota und seine Zulieferer haben sie dann auf vielfaltige Weise weiterentwickelt."

A paperback edition of this successful textbook for final year undergraduate mathematicians and control engineering students, this book contains exercises and many worked examples, with complete solutions and hints making it ideal not only as a class textbook but also for individual study. The intorduction to optimal control begins by considering the problem of minimizing a function of many variables, before moving on to the main subject: the optimal control of systems governed by ordinary differential equations.

In diesem Buch wird dargelegt, wie die bew{hrten Methoden der Betriebsfestigkeit in der Konstruktionspraxis f}r einen rechnerischen Betriebsfestigkeits-Nachweis genutzt werden k-nnen und unter welchen Voraussetzungen und mit welchem Grad der Verl{ lichkeit sie anwendbar sind. Der Begriff Be- triebsfestigkeit wird dabei als Oberbegriff verstanden, der die Begriffe Dauerfestigkeit und Zeitfestigkeit als Sonder- f{lle einschlie t. Das Thema wird, zugunsten einer sinnf{lligen Gliederung des Stoffs, allein nach dem traditionellen Nennspannungs-Konzept abgehandelt, aber Querverweise auf die neueren Betrachtungs- weisen nach dem Kerbgrund-Konzept oder nach dem Bruchmecha- nik-Konzept werden gegeben. Ausf}hrlich dargestellt wird auch, wie das Konzept eines Betriebsfestigkeits-Nachweises in die Konstruktionspraxis umzusetzen ist. Diese Darstellung orientiert sich an einer aufgezeigten Leitlinie der abzuhan- delnden Teilaufgaben sowie an Erfordernissen einer neuzeit- lichen Konstruktionsmethodik. Unmittelbar anwendungsrelevante Informationen werden in der erforderlichen Ausf}hrlichkeit dargeboten, jedoch unter Ver- zicht auf weitergehende Einzelheiten und theoretische Her- leitungen zu den experimentellen und rechnerischen Verfah- ren. Sachfragen werden vom Autor so beantwortet, da keine widerspr}chlichen Ansichten und Befunde unbewertet nebenein- anderstehen und den Leser verunsichern.

This book presents the fundamentals of optimum experimental design theory. Each chapter is a self-contained topic, illustrated with examples drawn from science and engineering. Little previous statistical knowledge is assumed, and the derivation of mathematical results has been avoided. This book should be of interest to everyone concerned with designing efficient experiments in the laboratory or in industry that avoid random error.

Die Zuverlassigkeitstheorie befaf , t sich mit der Frage der Funktionstiichtigkeit oder Funktionssicherheit von technischen Systemen. Diese Problematik ist auf , erordentlich vielschichtig. Ein sehr wichtiger Fragenkomplex betrifft dabei die Beeinflussung der Zuveriassigkeit oder Verftigbarkeit eines Systems durch die S t r u k t u des r Systems. Gemeint ist damit die Empfindlichkeit oder Verietzlichkeit eines Systems gegeniiber dem Ausfall oder dem fehlerhaften Funktionieren von einer oder von mehreren Kom ponenten, von Teilsystemen oder von Systemfunktionen. Diese Thematik ist Gegen stand dieses Buches. Genauer gesagt geht es zunachst urn die Beschreibung oder Mod e II i e run g von funktionalen Systemstrukturen im Hinblick auf Zuverlassigkeits-und Verftigbarkeits untersuchungen. Sodann geht es urn die Ansatze und die Met hod e n z u mat r h- mat i s c hen Untersuchung dieser Modelle und ihrer Eigenschaften. Und schlief , lich geht es urn die A I g 0 r i t h men zur computergestiitzten Analyse der Zuveriassigkeit und der Verftigbarkeit."

Die Verkehrsteilnehmer sind bei Dunkelheit besonderen Anforderungen ausgesetzt, da selbst bei beleuchteten Strassen die Sehbedingungen wesentlich ungunstiger sind als bei Ta eslicht. Im besonderen treten bei beleuchte- ten Strassen erhebliche Unterschiede in der Gute der Be- leuchtung und im Niveau d8r Leuchtdichte auf. Die Beleuchtung kann von lichttechnischer Seite konstruk- tiv optimiert werden, wahrend bei der Leuchtdichte, das ist die wahrgenommene Helligkeit auf der Fahrbahn, die Re- flexionseigenschaften der Fahrbahnoberflache eine wichtige Rolle spielen. Bei verschiedenen Lichteinfallsrichtungen muss von der Fahrbahnoberflache ein Teil in die Richtung des Beobachters reflektiert werden (Abb. 1). Abb. 1: Raumliche Darstellung des Reflexionskoerpers nach [2J - 2 - Die Reflexionseigenschaften von Fahrbahnbelagen sind standigen AEnderungen unterworfen, da die Verschleiss- beanspruchung durch den Verkehr die Oberflachengestalt beeinflusst. Ausserdem bedingt die Oberflachenfeuchtigkeit Wandlungen im Reflexionskoerper, so dass auf der Fahrbahn spiegelnde Zonen festzustellen sind, d. h. im Bereich der Fahrstreifen bilden sich Zonen sehr hoher Leuchtdichte, wahrend abseits dieser hellen Gebiete ein sehr niedriges Leuchtdichteniveau herrscht. Das menschliche Auge hat die Fahigkeit, sich auf eine mittlere Leuchtdichte im gesam- ten Gesichtsfeld einzustellen. Demzufolge sind bei den oben geschilderten Bedingungen einige Zonen des Gesichts- feldes zu hell und einige zu dunkel. Die hellen Bereiche fuhren zu einer unangenehmen Blendung und die dunklen Be- reiche weisen nicht genugende Helligkeit auf, damit Gegen- stande erkannt werden koennen. Insgesamt wird die Moeglich- keit, Hindernisse oder sonstige Gegenstande wahrzunehmen, herabgesetzt und der Sehkomfort gemindert.

Die unterschiedlichen Aufgaben der Werkzeuge fUr die spanende Metallbearbeitung bestimmen deren Werkstoff, die auBere Form sowie die erforderliche Genauigkeit. Zur Herstellung von Werk- stUcken einfacher geometrischer Gestalt genUgen in der Regel Werkzeuge, deren Geometrie allein von VerschleiBkriterien be- stimmt wird; die Genauigkeit des WerkstUcks hangt dann vor al- lem von der Genauigkeit der Relativbewegung zwischen Werkzeug- schneide und WerkstUck abo Formfehler des WerkstUckes werden insbesondere durch Positions- fehler von Werkzeug und WerkstUck hervorgerufen. Diese entste- hen durch Verformungen von Werkzeugmaschine, Werkzeug und Werk- stUck unter statischen und dynamischen Kraften sowie durch ther- mische EinflUsse. Bei der Herstellung von WerkstUcken komplizierterer Geometrie konnen weitere Fehler dadurch entstehen, daB die Form der Werk- zeugschneide von ihrer Sollform abweicht. Dies trifft insbeson- dere fUr Verzahnwerkzeuge zu. Die Gestalt und Genauigkeit des Walzfrasers wird durch die rela- tiv komplizierte Geometrie der Zahnrader, die hohen Anforderun- gen an deren Genauigkeit sowie das Prinzip des Walzfrasverfah- rens bestimmt. Walzfrasen ist ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren, bei dem Walzfraser und Werkrad wie Schnecke und Schneckenrad miteinan- der abwalzen; aIle ZahnlUcken werden dabei in etwa gleichzeitig fertiggestellt. In Abb. 1 ist ein \valzfraser und ein \verkrad wahrend des Verzah- nens skizziert. Die Drehrichtungen beider Elemente sowie die Vorschubrichtung des Walzfrasers wurden durch pfeile angedeutet. Es ist zu erkennen, daB die Werkradzahne auf der Radunterseite bereits fertig ausgebildet sind. In Radmitte werden die Zahne bearbeitet, wah rend oben noch der volle Radkorper zu sehen ist. An einem Werkradzahn sind die verfahrensbedingten Vorschub- und HUIIschniottmarkierungen dargestell t.

Die BemUhungen, die Herstellkosten von Maschinen zu senken, fUhren im Zahnradgetriebebau zu immer geringeren Leistungsge- wichten. So wurde z. B. das Leistungsgewicht fUr Seriengetriebe bestimmter Leistung in der Zeit von 1930 bis 1965 um ca. 70%, bezogen auf den ursprUnglichen Wert, gesenkt (1). Diese Entwicklung war nur durch den Einsatz neuer Zahnradwerk- stoffe und Warmebehandlungsverfahren sowie durch systematische Untersuchungen der Gr6Ben m6glich, die die Tragfahigkeit eines Getriebes beeinflussen. Derartige Untersuchungen sind fUr Stirn- radgetriebe sehr weit fortgeschritten, so daB eine hohen Anfor- derungen genUgende Auslegung heute weitgehend gesichert ist. Stirnradgetriebe, die nach neuesten Gesichtspunkten ausgelegt sind, konnen deshalb hoch beansprucht werden, ohne daB die Ge- fahr eines Getriebeschadens besteht. Bei Kegelradgetrieben ist die Situation nicht so gUnstig. Nach den bisher Ublichen Berechnungsverfahren - beispielsweise nach DIN 3990 oder nach Niemann (20) - wird die Geometrie eines Ke- gelrades durch die eines Ersatzstirnrades angenahert. Da eine UberprUfung dieser Umrechnung durch Tragfahigkeitsuntersuchungen an LaufprUfstanden bisher nicht bekannt geworden ist, ist die Richtigkeit der bisher bekannten Berechnungsverfahren nicht ge- sichert.

Entwicklung und Einsatz der elektrochemischen Bearbeitungsverfah- ren waren zunachst gepragt durch den Einsatz und die Verarbei- tung von hochwarmfesten metallischen Werkstoffen, besonders im Flugzeugbau und in der Raumfahrttechnik. Es bieten sich jedoch he ute zahlreiche Einsatzoebiete filr eine elektrochemische Bear- beitung in allen Produktionszweigen der metallverarbeitenden In- dustrie an. Unter Berilcksichtigung der spezifischen Vorteile sollten diese Verfahren weit starker in die Gesamtheit der Me- tallbearbeitungsverfahren nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten eingegliedert werden. Voraussetzung hierfilr ist eine moglichst genaue Kenntnis der Moglichkeiten und Grenzen dieser Verfahren. 1m vorliegenden Bericht - Weiterfilhrung der Forschungsberichte 1716, 1845 und 1991 (1, 2) - werden die Abbildungs- und Formge- nauigkeit sowie die KurzschluBerkennung und Abschaltung beim elektrochemischen Senken und Honen eingehend untersucht. Die Abbildungs- und Formgenauigkeit werden im wesentlichen von der GroBe und der Art der Ausbildung des Arbeitsspaltes bee in- fluBt. Beim elektrochemischen Senken ergibt sich der Arbeits- spalt aus den Arbeitsparametern, w1ihrend er beim elektrochemi- schen Honen vorgegeben wird. In ersten Versuchen ergab sich, daB mit kleinerem Arbeitsspalt sowohl beim Senken als auch beim Ho- nen groBere Form- und Abbildungsgenauigkeiten zu erzielen sind. Ein sehr kleiner Spalt zwischen den Elektroden erhoht jedoch die Gefahr von Kurzschlilssen und der damit verbundenen Gefahr der Werkzeug- und Werkstilckzerstorung erheblich. Urn die Folgen von Kurzschlilssen weitestgehend ausschlieBen zu konnen, wurde die Entstehung von Kurzschlilssen untersucht und Moglichkeiten ihrer frilhzeitigen Erkennung aufgezeigt. Aus die- sen Kenntnissen ergeben sich KurzschluBabschaltungen, die eine elektrochemische Bearbeitung mit sehr kleinen Arbeitsspalten ge- statten, ohne eine Zerstorung der Werkzeuge durch Kurzschlilsse befilrchten zu milssen.

Die MaB- und Formgenauigkeit eines durch Spanabnahme bearbeiteten Werk- stuckes wird beeinfluBt durch Abweichungen von der vorgeschriebenen Relativ- bewegung zwischen Werkzeugschneide und Werkstuck. Die Ursachen koennen sowohl in geometrischen und kinematischen Fehlern der Maschine liegen, als auch durch Verformungen der Maschine wahrend des Arbeitsvorganges hervorgerufen werden. Zu den letztgenannten EinfluBgroeBen zahlen Verformungen der Maschine durch Schnittkrafte und Eigengewichte sowie periodisch wiederkehrende Ver- formungen, z. B. durch Unwuchten und ZahneingriffsstoeBe. AuBerdem treten Ab- weichungen auf, die von der Laufzeit der Maschine abhangig sind, beispielsweise Schneidkantenversatz auf Grund von WerkzeugverschleiB und Maschinenver- formungen infolge von Erwarmungen. Je nach Maschinenart, -groeBe und -einsatz wird die eine oder die andere EinfluB- groeBe das Arbeitsergebnis bestimmen. In vielen Fallen sind neben dem statischen und dynamischen Verhalten einer Werkzeugmaschine die thermisch bedingten Formanderungen von entscheidendem EinfluB und infolge der hohen Forderun- gen, die in der modernen Fertigungstechnik an die Arbeitsgenauigkeit einer Werk- zeugmaschine gestellt werden, oft nicht mehr zu vernachlassigen. Thermisch beding te Maschinenverformungen koennen sich schon bei gleichmaBi- ger Erwarmung ergeben, und zwar dann, wenn die einzelnen Maschinenteile einen unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten haben, wodurch Spannungen auf- treten, die zu Verformungen fuhren. Im allgemeinen aber rufen gleichmaBige Erwarmungen selbst an einem so viel- gestaltigen Koerper, wie ihn eine Werkzeugmaschine darstellt, lediglich eine Ver- groeBerung des Volumens, nicht aber eine AEnderung seiner geometrischen Form hervor. In den meisten Fallen ist eine unterschiedliche Erwarmung der einzelnen Maschi- nenteile wahrend des Betriebes die Ursache thermisch bedingter Verformungen.

In einer Zeitspanne von 15 Jahren hat sich die Spanplattenindustrie zum groessten Zweig der Holzindustrie entwickelt. In allen Erdteilen ent- stehen neue Spanplattenwerke. Die Kurve der Produktion zeigt noch keine Anzeichen fur eine Abflachung. Im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland wurde im Jahr 1961 die Grenze von 1 Million Kubikmeter uberschritten, wobei die Tagesproduktion der grossen Werke um oder uber 400 Kubikmeter liegt. Die weitgehend automatisierten Maschinen- anlagen erfordern eine sorgfaltige Betriebsuberwachung, die an das Kontrollpersonal hohe Anspruche stellt. Da die Schwierigkeiten der Spanplattenherstellung haufig unter- schatzt werden, besteht die Gefahr, dass gut kontrollierte Qualitats- erzeugnisse durch minderwertige Platten in Misskredit kommen. Um ihr zu begegnen, wurde schon im Jahr 1956 mit dem Aufbau einer deut- schen Guteschutzorganisation begonnen. Die Grundlagen einer solchen Organisation sind Prufverfahren und Gutebedingungen, die in verhalt- nismassig kurzer Zeit in die Form von DIN-Normen gebracht werden mussten. Diese Vorarbeiten sind im wesentlichen im Forschungsinstitut fur Holzwerkstoffe und Holzleime in Karlsruhe ausgefuhrt worden. Wegen der gebotenen Eile haben die Forschungsergebnisse aber keinen Niederschlag in der Fachliteratur gefunden. Der Kreis der in der deut- schen Gutegemeinschaft Spanplatten zusammengeschlossenen Hersteller- werke nimmt rasch zu, so dass es erforderlich ist, die ganze Industrie mit diesen Arbeiten vertraut zu machen. Der Wunsch, die Vorarbeiten des Karlsruher Instituts mit einer Anleitung zum Aufbau der Betriebsuber- wachung abzuschliessen und diese in Buchform herauszugeben, ging vom Verband der deutschen Sperrholz-und Spanplattenindustrie aus (VDSS).