Das Buch liefert erstmals konkrete Antworten auf die Frage, wie datenbasierte Verfahren bei der Dekarbonisierung von Betriebsprozessen helfen knnen. Der Text beschränkt sich dabei nicht auf die üblichen Ansätze zur Reduzierung klimaschädlicher Treibhausgasemissionen wie bspw. dem Verzicht des Einsatzes fossiler Energieträger. Vielmehr wird in dem Text der pragmatische und vor allem technologieoffene Blick auf die Dekarbonisierung energieintensiver Prozesse oder Verfahren gelenkt und dem Leser ein datenanalytisches Modell zur Optimierung des Energiesystems, welches dann deutlich weniger Treibhausgase emittiert, vorgestellt.
Basierend auf langjährige experimentelle Erfahrungen werden elementare physikalische Ansätze verwendet. Damit lassen sich die Zusammenhänge der Pkw-Klimatisierung transparent darstellen. Beschrieben werden typische Betriebsarten eines Pkw im Winter und Sommer. Hierzu ist auch ein Kapitel der Klimaphysiologie gewidmet. Ausführliche Beispiele dienen zur Vertiefung der gelesenen Kapitel. Mathematisch aufwändige Berechnungen und Tabellen sind im Anhang zusammengestellt.Zu den besonderen Themen gehren z.B.:· Luft- und Wärmestrme· Sonneneinstrahlung· Wärmeübertrager· Prüfstände· Energieersparnis· Elektrisch betriebene Pkw Eine Zusammenstellung wichtiger Normen und Richtlinien erleichtert deren Suche
Getrieben durch akuten Fachkräftemangel besteht im Fernbahnbetrieb Bedarf an einer durchgreifenden Automatisierung unter Einsatz modernster Technologien. Chancen für eine wirtschaftliche Umsetzung bietet ein hochassistierter Betrieb, mit dem die Anforderungen an die Ausbildung von Triebfahrzeugführern radikal reduziert werden. In der vorliegenden Analyse werden die derzeitigen Tätigkeitsfelder eines Triebfahrzeugführers denen in einem vollautomatischen bzw. hochassistierten Bahnbetrieb hinsichtlich der rechtlichen und betrieblichen Randbedingungen gegenübergestellt. Dabei stellt der vollautomatische Bahnbetrieb in der regulatorischen Fragestellung den komplexesten Betrachtungsfall dar.
Every year, the Technical University of Munich, the Bundeswehr University, and the University of Applied Sciences in Munich invite researchers and practitioners to join the Munich Symposium on Lightweight Design. Experts from industry and academia discuss design tools, applications, and new developments. Topics include, e.g., composite structures, SHM, microstructures, material modelling, design for additive manufacturing, numerical optimization and in particular topology optimization in aerospace, automotive and other industries. The talks are summarized in short articles and presented in this volume.
This textbook combines in a unique concept the design and construction of radial and axial fans with the problem of noise generation as well as its mitigation already in the fan development stage. The aim is to describe selected, easily applicable methods of aerodynamic design and noise prediction and to demonstrate their physical principles. Exercises with solutions facilitate understanding. The completely revised and expanded edition now also includes guidance on selecting fans for a given task, simulation-based optimization methods for fan design, and psychoacoustic methods that can be used to measure the quality of fan noise.This book is a translation of the original German 4th edition Ventilatoren by Thomas Carolus, published by Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, part of Springer Nature in 2020. The translation was done with the help of artificial intelligence (machine translation by the service DeepL.com). A subsequenthuman revision was done primarily in terms of content, so that the book will read stylistically differently from a conventional translation. Springer Nature works continuously to further the development of tools for the production of books and on the related technologies to support the authors.
Wie kann dem immer noch enorm hohen Flächenverbrauch Deutschlands als Nation zwischen Industrie, Handel und Verwaltung von Seiten der Planung entgegengewirkt werden? Unterstützt der zentrale § 13a des Baugesetzbuches zu den Bebauungsplänen der Innenentwicklung im beschleunigten Verfahren das elementare Bestreben, eine lebenswerte, ausgewogene und auch natur- und landschaftsbezogene Umwelt zu erhalten? Dieses Fachbuch erläutert den § 13a des BauGB, untersucht Mglichkeiten und Grenzen der mit dieser Vorschrift verbundenen formellen und inhaltlichen Elemente aus Sicht der Planungspraxis und schätzt ein, wie erfolgreich die gesetzliche Regelung seit 2007 zu dieser Art von Bebauungsplänen ist. Praktische Hinweise zur Bemessung der Flächenersparnis runden das Werk ab.
Ein interdisziplinäres Open-Access-Buch für Wissenschaft und Praxis. Projekt- und Teamarbeit besitzen als Formen der Arbeitsorganisation eine hohe praktische Relevanz, die mit den Mglichkeiten der Digitalisierung und Vernetzung noch zunimmt. Der Fokus der ffentlichen Debatte um die Digitalisierung der Arbeit liegt auf technologischen und datentechnischen Innovationen. Dieses Sammelwerk ergänzt die Diskussion, indem es sowohl die Potenziale kooperativer Arbeitsformen für die Bewältigung aktueller Herausforderungen als auch die Auswirkungen digitaler Transformationsprozesse auf die Projekt- und Teamarbeit beleuchtet. Es diskutiert notwendige soziale Innovationen und liefert wichtige Impulse für die Humanisierung von Arbeit. Die Beiträge behandeln insgesamt ein breites Spektrum aktueller Fragen rund um die Gestaltung und Führung von digital unterstützter Arbeit in agilen, virtuellen oder hybriden Teams und Projekten. Jeder Beitrag schließt mit konkreten Empfehlungen für die Praxis.
This open access proceedings presents new approaches to Machine Learning for Cyber Physical Systems, experiences and visions. It contains selected papers from the fifth international Conference ML4CPS - Machine Learning for Cyber Physical Systems, which was held in Berlin, March 12-13, 2020. Cyber Physical Systems are characterized by their ability to adapt and to learn: They analyze their environment and, based on observations, they learn patterns, correlations and predictive models. Typical applications are condition monitoring, predictive maintenance, image processing and diagnosis. Machine Learning is the key technology for these developments.
In dem mehrbändigen Werk zur Produktionstheorie sollen erstmalig die heute aus der Praxis geborenen Produktionsmodelle und verfahren mathematisch begründet hergeleitet und so auch der Produktionswirtschaft eine wissenschaftliche Grundlage gegeben werden. Dem wir haben unser Unternehmen halt so organisiert und das hat sich bewährt soll eine konstruktivistische Sicht beiseite gestellt und so die vielen deskriptiv angelegten Fabrikbetriebslehren abgelst werden.
Wenn wir eine Lieferzeit von einer Woche akzeptieren, dann haben wir nur diese eine Woche, um bedarfsgerecht Losgrßen zu bilden, Rüstreihenfolgen zu optimieren oder Auslastungsschwankungen auszugleichen. Und wenn die bentigte Durchlaufzeit genau diese Woche ist, dann besteht überhaupt kein Spielraum: Was heute bestellt wird, muss heute begonnen werden sonst haben wir mindestens einen Tag Verzug. Die Bestellungen von morgen kennen wir nicht. Und wenn wir heute nicht genug zu tun haben: Wie knnen wir dann die Auslastung sicher stellen? Mglicherweise verursachen wir nur Kosten, die nie in einen Erls münden. Also kann es in solchen Fällen nur darum gehen, Zustände herzustellen, mit denen wir die Reaktionsfähigkeit gezielt erhhen, die Kosten des schlechtest mglichen Falls aber auf ein Minimum begrenzen.
Band 4 gibt Algorithmen und Verfahren an, mit denen wir derartige Fragestellungen angehen knnen.
Die Reparatur von CFK Strukturbauteilen stellt eine der wesentlichen Herausforderungen für die Instandhaltung moderner Verkehrsflugzeuge dar. In der vorliegenden Arbeit wird dafür ein Prozess zur laserbasierten Klebflächenvorbereitung für eine adhäsiv ausgeführte Reparatur entwickelt. Dabei werden neue methodische Ansätze für die Beschreibung und Steuerung von Laserprozessen hergeleitet, welche eine thermische Prozesssteuerung und damit eine Homogenisierung der Prozesstemperatur für beliebige Geometrien ermglichen.
Accidents in industrial installations are random events. Hence they cannot be totally avoided. Only the probability of their occurrence may be reduced and their consequences be mitigated. The book proceeds from hazards caused by materials and process conditions to indicating engineered and organizational measures for achieving the objectives of reduction and mitigation. Qualitative methods for identifying weaknesses of design and increasing safety as well as models for assessing accident consequences are presented. The quantitative assessment of the effectiveness of safety measures is explained. The treatment of uncertainties plays a role there. They stem from the random character of the accident and from lacks of knowledge of some of the phenomena to be addressed. The reader is acquainted with the simulation of accidents, with safety and risk analyses and learns how to judge the potential and limitations of mathematical modelling. Risk analysis is applied amongst others to "functional safety" and the determination of "appropriate distances" between industry and residential areas (land-use planning). This shows how it can be used as a basis for safety-relevant decisions. Numerous worked-out examples and case studies addressing real plants and situations deepen the understanding of the subjects treated and support self-study.
Dieses Buch befasst sich mit der Entwicklung von Analyse- und Syntheseverfahren für nichtlineare Mehrgrßensysteme mit Modellen in Deskriptorform. Mit einem eigens für Deskriptormodelle eingeführten rekursiven Operator lassen sich die entwickelten Analyse- und Syntheseverfahren kompakt darstellen. Die Rolle dieses Operators im Rahmen von Deskriptormodellen entspricht derjenigen der Lie-Ableitung im Zusammenhang mit Zustandsmodellen. Im Anschluss an die Analyse der Strukturen und Eigenschaften von Deskriptormodellen werden die Schwerpunkte auf den Entwurf einer Rückführung zur exakten Linearisierung und Entkopplung des Eingangs-Ausgangsverhaltens, auf den Entwurf von Beobachtern zur Schätzung der Deskriptorvariablen und auf die Realisierbarkeit von verkoppelten Deskriptormodellen gelegt.
Manuela Sixt untersucht das grundsätzliche Spannungsverhältnis, in dem Whistleblowing steht, anhand der Dimensionen Macht, Geheimnis und Information. Dargestellt wird das Spannungsverhältnis sowohl aus der Perspektive von Arbeitnehmern als auch von Beamten. Auf diese Weise werden arbeitsrechtliche, beamtenrechtliche, geheimnisschutzrechtliche und auch datenschutzrechtliche Aspekte eingehend erläutert und die Thematik Whistleblowing umfassend betrachtet. In einem Modellgesetz, dem die hochaktuelle EU-Hinweisgeberrichtlinie zugrunde liegt, werden die gewonnen Ergebnisse zusammengeführt.
Die wichtigsten physikalischen Grundlagen sowie die ingenieurtechnische Ausstattung (Bauteile, Baugruppen sowie deren Funktion) für die Regasifizierung und Kompressison tiefkalt verflüssigter Gase (inkl. Biogas / Methan aus rezenten Quellen) sind in diesem Buch dargestellt. Es werden Praxishinweise zur mglichen Anlagenauslegung und -gestaltung gegeben. Auf sicherheitstechnische sowie produktspezifische Ausführungen wird hingewiesen und deren Lsungen sind beschrieben. Das Buch enthält hierzu zahlreiche Hinweise und Zusammenfassungen.
Der Autor ist Ingenieur des chemischen Anlagenbaus sowie der Wärme-, Lüftungs- und Klimatechnik mit langjähriger praktischer Erfahrung im Bereich der tiefkalt verflüssigten Gase, deren Transport, Regasifizierung und Kompression. Er ist Erfinder mehrerer patentierter und realisierter Lsungen.
Dieses Buch wendet sich an Sicherheitsbeauftragte, Anlagenbetreiber, Mitarbeiter im direkten Umgang mit solchen Anlagen sowie Entscheidungsträger und Genehmigende Behrden.
In kompakter Form stellt dieses Handbuch das notwendige Wissen über das Umweltmedium Luft zusammen. Es bietet einen guten Überblick zu wichtigen Fragen des betrieblichen Immissionsschutzes. Im Werk werden rechtliche, technologische und naturwissenschaftliche Aspekte zu umweltrelevanten Fragestellungen des Schutzes unserer Atmosphäre verknüpft. Im rechtlichen Teil werden Anforderungen an Anlagengenehmigungen, an die Beschaffenheit von Produkten und an den Klimaschutz beschrieben. Bei Luftverunreinigungen werden deren Herkunft, Eigenschaften, Kreisläufe in der Umwelt, analytische Nachweise und Senken in der Natur behandelt. Zerstrung der Ozonschicht und die anstehenden Klimaveränderungen sind die zu beobachtenden Auswirkungen. Zahlreiche Grafiken zeigen die entsprechenden Entwicklungen auf. Es werden die wichtigsten Verfahren zur Reinhaltung der Luft erläutert. Daten und Informationen zum nationalen und weltweiten Energieverbrauch verdeutlichen die gigantischen Herausforderungen für eine globale Energiewende. Für den Nicht-Fachmann bietet das Handbuch einen leicht verständlichen Überblick zu verschiedenen Themen der Luftreinhaltung, des Klimaschutzes und zu Energiefragen. Anhand zahlreicher Grafiken wird ein Verständnis über die zukünftigen Entwicklungen im Umweltmedium Luft geweckt.?
Das durch eine neue Dichte unterstützte SIR - Modell und dessen Derivate erhalten einen statistischen Datenhintergrund aus Häufigkeitsverteilungen, aus deren Parameterwerten über die neue Dichteverteilung auf eine qualitätsorientierte Wahrscheinlichkeit des jeweiligen Infektionsprozesses und seiner Zukunft geschlossen werden kann. Dadurch erhält das COVID - Management eine funktionsgemäße modellhafte Grundlage zur vorbeugenden Steuerung der Komponenten Zeitplanung, Kostenentwicklung, Qualitätsmanagement und Personal- und Materialeinsatz.
Various applications in the field of pulmonary image analysis require a registration of CT images of the lung. For example, a registration-based estimation of the breathing motion is employed to increase the accuracy of dose distribution in radiotherapy. Alexander Schmidt-Richberg develops methods to explicitly model morphological and physiological knowledge about respiration in algorithms for the registration of thoracic CT images. The author focusses on two lung-specific issues: on the one hand, the alignment of the interlobular fissures and on the other hand, the estimation of sliding motion at the lung boundaries. He shows that by explicitly considering these aspects based on a segmentation of the respective structure, registration accuracy can be significantly improved.
Dieses forschungsorientierte Buch enthält wichtige Beiträge zur Gestaltung der digitalen Transformation. Es umfasst die folgenden Hauptabschnitte in 20 Kapiteln:- Digitale Transformation- Digitales Geschäft- Digitale Architektur- Entscheidungshilfe- Digitale Anwendungen Es konzentriert sich auf digitale Architekturen für intelligente digitale Produkte und Dienstleistungen und ist eine wertvolle Ressource für Forscher, Doktoranden, Postgraduierte, Absolventen, Studenten, Akademiker und Praktiker, die sich für die digitale Transformation interessieren.
Die Autoren beschreiben in diesem Buch, wie eine Cybersicherheitsstrategie entwickelt und umgesetzt wird. Dabei beleuchten sie die geopolitischen Einflüsse wie auch die organisatorischen und technischen Rahmenbedingungen. Cyberrisiken entstehen durch den Einsatz von Informationstechnologien, beinhalten aber auch organisatorische und technische Risiken und sind somit nicht nur ein Problem der IT-Abteilung, sondern der Unternehmensleitung. Eine Cyberstrategie sollte daher ein Teil der Unternehmensstrategie sein und nicht nur ein Teil der IT-Strategie.Die staatliche und die unternehmerische Sicherheitsvorsorge werden bei der Cyberproblematik immer enger zusammenarbeiten müssen. Nur so knnen Wirtschafträume im Cyberspace langfristig gesichert werden.
Cornell Weller untersucht in diesem Buch subjektive Einflüsse der Schadensbewertung in Bauwerksprüfungen nach DIN 1076. Zur Reduzierung von Bewertungsunsicherheiten werden zusätzliche Bewertungsstufen in das Verfahren der RI-EBW-PRÜF eingeführt. Die Fragestellung, ob mit dem modifizierten Verfahren Tendenzen der Schadensfortschreitung frühzeitiger erfassbar sind, wird anhand einer Stichprobe von 220.000 einzelnen Brückenschäden analysiert. Die wirtschaftlichen Auswirkungen der frühzeitigeren Erfassung dieser Tendenzen werden in Kostenrechnungen mit Hilfe der Risiko- und Szenarioanalyse ausgewertet.
Die vorliegende Dissertation präsentiert ein Konzept für den Einsatz cyber-physischer Produktionssysteme zur Steigerung der Energieeffizienz in der Komponentenproduktion. Das entwickelte Konzept integriert dafür Ansätze zu Datenmodellierung, -aufbereitung, und -analyse sowie Werkzeuge zur Planung energieeffizienter Produktionen. Dieses ermglicht die Herstellung der Datendurchgängigkeit zwischen Planung und Betrieb der Produktion, erhht die Transparenz über aktuelle Energiebedarfe sowie Einsparpotenziale und erleichtert so die Planung energieeffizienter Produktionen. Die Entwicklung und Anwendung des Konzeptes erfolgt am Beispiel der Fertigung von Komponenten für die Automobilproduktion.
Der Einsatz von Leichtbautragstrukturen bietet heutzutage die Mglichkeit eine signifikante Gewichtsreduzierung zu realisieren. Bei der Gestaltung dieser Leichtbautragstrukturen müssen, je nach Anwendungsfall, eine Vielzahl von Anforderungen berücksichtigt werden. Die komplette Substitution eines Werkstoffes ist für die konsequente Nutzung des Leichtbaupotentials nicht immer zielführend. Eine optimale Gesamtstruktur besteht aus einer hybriden Werkstoffkombination, dem sogenannten Multi-Material-Design. Der Ansatz der Hybridisierung von Strukturkomponenten rückt somit immer stärker in den Vordergrund und kann grundsätzlich nach zwei unterschiedlichen Methoden erfolgen. Zum einen knnen zwei Bauteile aus Faserverbundkunststoff und Metall durch nachgeschaltete Fügeprozesse, wie beispielsweise Nieten, Schrauben oder Kleben, gefügt werden. Nachteil dieses Ansatzes ist neben dem Aufwand für den Fügeprozess die zusätzliche Masse, durch die das Leichtbaupotential nicht vollkommen ausgeschpft werden kann. Zum anderen besteht die Mglichkeit der Herstellung des Hybridverbunds in einem einstufigen Prozess, wobei die Verbindung der verschiedenen Materialien im Ur- oder Umformprozess ohne einen nachfolgenden Fügeschritt erfolgt. Das entstehende Bauteil dieses einstufigen Prozesses wird als intrinsisches Hybrid bezeichnet. Aufgrund der intrinsischen Hybridisierung entstehen neue Gestaltungsmglichkeiten und produktionstechnische Vorteile, aber auch Herausforderungen in Bezug auf die Prüfung, Simulation und Herstellung. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1712 der Deutschen Forschungsgemeinschaft wurde hierzu auf den Fachgebieten Produktionstechnik, Mechanik und Werkstoffwissenschaften intensiv Forschungsarbeit geleistet.
Die Integrierte Projektabwicklung (IPA) ist ein neues Verfahren, um insbesondere große komplexe Bauprojekte erfolgreich umzusetzen. In Deutschland noch wenig bekannt, beginnt es sich auch hier zu etablieren. Dieser Schnelleinstieg stellt die IPA und ihren innovativen Denkansatz vor. Dazu gehren eine frühzeitige Einbindung aller wesentlichen Beteiligten, das Prinzip der Einstimmigkeit sowie eine von Respekt und Vertrauen geprägte Projektkultur. Ein neues Vergütungsmodell liefert zusätzlich Anreize zur Kooperation mit dem Ziel, gemeinsam das Beste für das Bauprojekt zu erreichen.
Dieses Buch ffnet Ihnen die Augen, wie Künstliche Intelligenz die Automobilindustrie nachhaltig disrumpieren wird. Um diese Disruption zu meistern, müssen Automobilhersteller das volle Potential aus ihren Daten schpfen, und in der Lage sein, täglich neue Dienste an ihre Kunden auszuspielen. Dieses Buch zeigt die dazu notwendigen Transformationen auf: Vom Aufbau einer tragfähigen Vision bis hin zur technologischen und organisatorischen Umsetzung im Unternehmen. Auf dieser Basis knnen sich die Automobilhersteller vom Blechbieger zum Techgiganten transformieren. In über 100 Fallbeispielen entlang der automobilen Wertschpfungskette wird aufgezeigt, wo Künstliche Intelligenz einen Mehrwert liefern kann. Auf das autonome Fahren als wichtiger Enabler wird eingegangen sowie auf die wichtigsten Verfahren der Künstlichen Intelligenz, die für die Automobilindustrie relevant sind. Das Buch richtet sich an Entscheider in der Automobilindustrie, Studierende, Dozenten und alle, diesich ein Bild über eine der vielleicht grßten industriellen Transformationen dieses Jahrhunderts machen mchten.
