Ingeniørvidenskab: generelt

Dieses Buch stellt ausgewählte Beispiele der Digitalisierung im Zeitalter des digitalen Wandels vor. Es gliedert sich in die zwei Abschnitte "Digitale Innovation", in dem neue Technologien vorgestellt werden, die neue Geschäftsmöglichkeiten anregen und ermöglichen, und "Digitale Transformation", in dem Geschäfts- und Managementkonzepte vorgestellt werden, die spezifische technologische Lösungen für ihre praktische Umsetzung nutzen. Das Buch kombiniert neue Erkenntnisse aus Forschung, Lehre und Management, einschließlich digitaler Business-Transformation, E-Business, Wissensdarstellung, Mensch-Computer-Interaktion und Geschäftsoptimierung, und zeigt eine Bandbreite von Forschungsthemen sowie deren anwendungsorientierte Umsetzung in die Praxis auf. Es richtet sich an Akademiker und Akademikerinnen, die Inspiration suchen, sowie an Führungskräfte, die das Potenzial der neuesten Trends nutzen wollen, um die Gesellschaft und Unternehmen auf die nächste Stufe zu heben.

We analyzed the applicability of the DMAIC methodology and other quality tools in the correction of nonconformity problems related to the execution of projects in the housing construction of the Minha Casa, Minha Vida program. Its current situation, the parameters and criteria of control in the works and the ways of dealing with the nonconformities that occurred in the construction of the Minha Casa Minha Vida housing developments in the cities of Itacoatiara and Manacapuru in Amazonas. As for the results, the research shows that the use of the DMAIC method allows the improvement of procedures and techniques in a project, resulting in continuous learning, which is one of the bases of quality improvement in processes and a requirement for its reproducibility. The use of the method allows for the improvement of process performance, both in the execution phase of the work, and in the subsequent phase, as it presupposes the concept of correcting nonconformities as a continuous process, of analytical basis and of subsidiary character to the corrective measures adopted.

Basic Process Engineering Control is based on the extensive experience of theauthors in the field of industry, teaching and writing. The textbook showcasesmethods, problems, and tools used in this well-established fi eld of chemical engineering and goes beyond traditional process engineering by applying the same principles to biomedical processes, energy production, and management of environmental issues. Starting from the behavior of processes, Basic Process Engineering Control explains all determinations in "e;chemical systems"e; or "e;process systems"e;, such as the intricate inter dependency of the process stages, analyzing the hardware components of a control system, and the design of an appropriate control system for a process parameter or a whole process. Although mainly aimed at students and graduates, the book is equally interesting to chemical or process engineers in all industries or research and development centers. Readers will notice the similarity in approach from the system and control point of view between different fields, which might otherwise seem far from each other but share the same control philosophy.

Die ganzen 50 Jahre bewuter Grubelei haben mich der Antwort der Fra- ge Was sind Lichtquanten"e; nicht naher gebracht. Heute glaubt zwar jeder Lump, er wisse es, aber er tauscht sich ... ALBERT EINSTEIN (in einem Brief an M. BESSO vom Jahre 1951) Erfahrungsgema fallt es uns nicht leicht, uns von der aus unmittelbarem Erleben geborenen Vorstellung zu trennen, da ein jedes Ding bestimmte, uber langere Zeiten unveranderliche Eigenschaften besitzt, die einander nicht widersprechen. Bekanntlich wurde dieses scheinbar so fest gefugte Weltbild nachhaltig durch die Quantenmechanik erschuttert, die aufzeigte, da je- denfalls im Mikrokosmos eine Einordnung der Dinge in sauberlich getrennte Schubfacher nicht moglich ist. Sie lehrt uns, da die elementaren Objekt- und dazu zahlt auch das Licht - eine verbluffende Gabe der Verwandlung besitzen: Einmal erscheinen sie uns als Welle und einmal als Teilchen. Heutzutage ist die Optik wie keine andere Disziplin dazu geeignet, uns diesen Dualismus unmittelbar, und dazu noch im Wortsinn, vor Augen zu fuhren.

Stromungsmaschinen uberdecken mit ihren flussigen und gasformigen Betriebs- und Arbeitsmedien zwei Aggregatzustande. Dies lasst ihre Breite in den Anwendungsmoglichkeiten und ihre Vielgestaltigkeit in den Ausfuhrungsformen ahnen. Im Stromungsmaschinenbau gehen Mechanik, Thermo- und Gasdynamik sowie die Konstruktionslehre Hand in Hand. Dem tragt das vorliegende Lehrbuch mit seinem Konzept Rechnung. Es leitet von den naturwissenschaftlichen Grundformeln anschaulich zu den spezifischen ingenieurwissenschaftlichen Kenntnissen uber, die im Stromungsmaschinenbau Anwendung finden. Die funfte Auflage enthalt wichtige Aktualisierungen wie den Ubergang von bar zu MPa sowie die Thermodynamischen Zustandsgroen von Wasser und Wasserdampf nach IAPWS 97. Hierzu wurden zahlreiche Beispiel neuberechnet. Das Kapitel zu den Windkraftanlagen wurde aktualisiert, ebenso wie verschiedene Abbildungen wichtiger Stromungsmaschinen.

Bei der Abfassung des zweiten Bandes meines Lehrbuches der Analysis bin ich den- selben Grundsatzen gefolgt, die fur den ersten bestimmend waren: Ich wollte die Theorie ausfuhrlich und falich darstellen, ausgiebig motivieren und durch viele Beispiele und Ubungen zum sicheren Besitz des Lesers machen. Auerdem wollte ich Brucken schlagen zu den Anwendungen analytischer Methoden in den allerver- schiedensten Wissenschaften und dabei das wechselseitig fordernde Ineinandergrei- fen "e;blasser"e; Theorie und "e;handfester"e; Praxis aufscheinen lassen, ein Ineinander- greifen, dem die Analysis einen guten Teil ihrer Vitalitat und Dynamik verdankt. Und schlielich wollte ich durch eine klare und auch auerlich leicht erkennbare Scheidung von Methoden- und Anwendungsteilen dafur sorgen, da der Leser trotz der Fulle des Materials den roten Faden nicht verliert. Dieser rote Faden ist der Versuch, das Anderungsverhalten der Funktionen begrifflich zu erhellen und aus der Anderung einer Funktion "e;im Kleinen"e; ihren Verlauf "e;im Groen"e; zu rekon- struieren. Dabei stehen diesmal im Vordergrund der Uberlegungen Funktionen, de- ren Argumente und Werte Vektoren aus dem RP oder sogar Elemente aus noch viel allgemeineren Raumen sind. Dieser Ubergang vom Eindimensionalen zum Mehrdi- mensionalen entspringt nicht muiger Neugier und Verallgemeinerungssucht - er wird uns vielmehr sehr nachdrucklich durch die unabweisbaren Bedurfnisse der Pra- xis aufgenotigt. Die Prozesse der Natur spielen sich eben fur gewohnlich im Raum und nicht nur auf einer Geraden ab. Die Analysis ist in einer 2500jahrigen Entwicklung muhevoll zu dem geworden, was sie heute ist.

In anschaulicher Form - unterstutzt durch zahlreiche Abbildungen - fuhrt dieses Lehrbuch in die Kristallstrukturbestimmung ein. Die kristallographischen Grundlagen und einzelne praktische Schritte der modernen Kristallstrukturbestimmung werden verstandlich und nachvollziehbar erklart.

Wavelets haben in den letzten zwölf Jahren eine stürmische Entwicklung in Forschung und Anwendungen genommen. Wie so oft war der Anfang ein ingenieursmäßiger Zu­ gang zu einem Anwendungsproblem, das mit den vorhandenen Mitteln nicht zufrie­ denstellend lösbar war. Im Falle der Wavelets war das Versagen klassischer Methoden zur Analyse geophysikalischer Daten Anlaß, "neue" Analyseverfahren zu entwickeln. Auch hier ist dann mit der Zeit deutlich geworden, daß die Wurzeln der Methode in mathematische Arbeiten hineinreichen. Dieses Zusammenspiel von Anwendungen und mathematischer Theorie hat erst den Erfolg gebracht. Ein Nachteil der Fourier-Transformation ist das Fehlen einer Lokalisierungseigenschaft: ändert sich ein Signal an einer Stelle, so ändert sich die Transformierte überall, ohne daß durch bloßes Hinschauen die Stelle der Änderung gefunden werden kann. Der Grund ist natürlich die Verwendung der immer periodisch schwingenden trigonome­ trischen Funktionen. Verwendet man dagegen räumlich begrenzte Wavelets, "kleine Wellen" oder "Wellchen" sind Versuche einer Übersetzung ins Deutsche, so kann durch das Verschieben eine Lokalisierung und durch Stauchen eine Frequenzauflösung an der entsprechenden Stelle erreicht werden. Schon früh bei der Entwicklung der Ondelettes, wie die Wavelets in ihrem Ursprungs­ land Frankreich genannt werden, sind sowohl die kontinuierliche als auch die diskrete Transformation untersucht worden. Die kontinuierliche Wavelet-Transformation kann als eine Phasenraumdarstellung in­ terpretiert werden. Ihre Filter- und Approximationseigenschaften werden untersucht.

Die vorliegende Sammlung von Aufgaben und Losungen ist aus den "e;Ubungen"e; und Vordiplom-Klausuren entstanden, die an der RWTH in Aachen fur die Stu- dierenden der Ingenieurwissenschaften durchgefuhrt werden. Der Umfang der Lehrveranstaltungen im Nebenfach Physik betragt, je nach Fachrichtung, 8 Se- mesterwochenstunden Vorlesung mit 2 Stunden Ubungen oder nur 2 Semester- wochenstunden mit einer Stunde Ubungen. Im letzten Fall ist der Stoff auf die Kapitel "e;Wellen, Optik, Struktur der Materie"e; beschrankt, wahrend im ersten Fall alle Kapitel der makroskopischen Physik und "e;Struktur der Materie"e; beruhrt werden. Die Reduktion der Physik auf 2 Semesterwochenstunden hat sich im Rahmen der Studienreform durchgesetzt und basiert auf der durchaus anfechtbaren Hy- pothese, da die ausgelassenen Kapitel in den Vorlesungen Technische Mecha- nik, Elektrotechnik, Technische Thermodynamik und Werkstoffkunde erganzt wurden. Zwar steht die Reduktion der Physikausbildung im Widerspruch zu den Anspruchen der modernen "e;High Technology"e;, die sowohl bei der Werkstoff- entwicklung als auch bei der Verfahrens- und Produktionstechnik mehr denn je physikalische Kenntnisse fordert. Aber dem Stundenkurzen der Bildungspolitiker sind inhaltliche Bedenken nicht gewachsen! Das mit dieser Aufgabensammlung angestrebte Ziel ist, mit Hilfe der in der Vor- lesung erarbeiteten Gesetze konkrete Beispiele zu verstehen und quantitativ zu beschreiben. Dabei soll das zu losende Problem nicht detaillierter formuliert wer- den als notig, da es der wichtigste und kreativste Schritt des Lernenden ist, die Gesetze zu assoziieren, die fur das Problem relevant sind.

1100 Fragen und einfache Ubungsaufgaben aus allen Gebieten der Physik festigen und vertiefen den Stoff Ihrer Grundvorlesungen. Losungen, Losungshinweise und Zusammenstellungen der SI-Einheiten sowie grundlegender physikalischer Formeln komplettieren das Buch. Sie erhalten eine gezielte Anleitung zum Selbststudium, um das Vordiplom erfolgreich zu bestehen.

Die Bedeutung "e;anorganischer"e; Elemente in Lebensprozessen wird auf dem gegenwartigen Wissensstand beschrieben, besonderer Wert wird dabei auf ein Erkennen der Funktion bestimmter Elemente in ihren spezifischen Verbindungen fur chemisch-biochemische Prozesse gelegt.

In der heutigen vernetzten und von vielfältigen Kommunikationsmöglichkeiten gepräg­ ten Welt kommt der Hochfrequenztechnik steigende Bedeutung zu. Neben der System­ und Schaltungstechnik ist die Kenntnis der Meßverfahren und Meßsysteme der Hoch­ frequenztechnik wesentlich, beispielsweise bei Aufbau und Einsatz von Mobilfunk­ netzen oder Datennetzen. Weitere wichtige Anwendungsgebiete der Hochfrequenz­ technik, und damit auch der zugehörigen Meßtechnik, sind Sensorik, Fernerkundung, Radar und industrielle Heiztechnik. Die Meßtechnik wird hier für Komponenten, Bau­ gruppen, Subsysteme und Systeme im Frequenzbereich von einigen MHz bis in den Millimeterwellenbereich eingesetzt. Der Schwerpunkt liegt dabei im Mikrowellen­ bereich, da traditionelle Arbeitsbereiche der Hochfrequenztechnik wie die auf eine Vielzahl diskreter Filter aufbauende Sende- und Empfangstechnik durch die zu­ nehmende Integration solcher Funktionen in einzelnen integrierten Schaltungen an Bedeutung verlieren. Unter Hochfrequenztechnik soll daher im Rahmen dieses Buches in erster Linie die Mikrowellentechnik, die sich eher mit der Beschreibung verteilter Elemente und verkoppelter Systeme durch Leistungswellen und Streuparameter als mit der Spannungs-Strom-Beschreibung diskreter Elemente befaßt, verstanden werden. Der vorliegende Text entspricht in weiten Teilen der Vorlesung "Mikrowellenmeß­ technik" am Institut für Höchstfrequenztechnik und Elektronik der Universität Karls­ ruhe. Er wendet sich an Studenten der Elektrotechnik und Physik im Hauptdiplom, aber auch an Ingenieure und Wissenschaftler in der Praxis. Der Leser sollte grund­ legende Kenntnisse über die Hochfrequenztechnik besitzen, die benötigten mathemati­ schen Grundlagen gehen jedoch nicht über einfacheZusammenhänge der Fourier­ transformation hinaus. Im Rahmen dieses Buches ist besonders darauf Wert gelegt, diejenigen Meßsysteme und -methoden vorzustellen, denen man auch in der aktuellen Praxis begegnet.