Produktionsteknik

Aufgrund des demografischen Wandels, gesteigerten Nachhaltigkeitsanforderungen sowie der erforderlichen Steigerung der Resilienz wirtschaftlicher Prozesse, nimmt die Relevanz von digitalen Assistenzsystemen für die Arbeitswelt stetig zu. Insbesondere der immersiven Technologie Augmented Reality (dt. erweiterte Realität ¿ AR) wird eine besondere Unterstützungswirkung als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine in der digitalen Produktion beigemessen. In dieser Arbeit wird das Potenzial von Augmented-Reality-gestützter digitaler Assistenzsysteme für den Einsatz in der industriellen additiven Produktion ganzheitlich untersucht und anhand einer Systementwicklung zur unterstützenden Begleitung manueller Tätigkeiten in der Prozesskette des Laserstrahlschmelzverfahrens demonstriert und wirtschaftlich bewertet. Angesichts der interdisziplinären und anwendungsorientierten Natur dieser Aufgabe, wurde die gestaltungsorientierte Forschung als Rahmenwerk gewählt, welche die zweckdienliche und stringente Nutzung methodischer Werkzeuge zur Erschließung menschenzentrierter Systeme als Kern hat. Das entwickelte System befähigt Nutzende ohne Vorerfahrung zur Durchführung komplexer Rüst- und Wartungsaufgaben an der Produktionsanlage und trägt hierbei zu einer signifikanten Fehlerreduktion im Vergleich zur konventionellen Wissensvermittlung bei.

This book presents the research outcomes from cooperative projects with industrial partners. It showcases the practical relevance of the research, features the knowledge exchange. The papers cover a wide range of engineering disciplines, highlighting the impact of these collaborations in addressing real-world challenges and advancing technological developments.

This book presents a comprehensive framework for developing Industry 4.0 and 5.0 solutions through the use of ontology modeling and graph-based optimization techniques. With effective information management being critical to successful manufacturing processes, this book emphasizes the importance of adequate modeling and systematic analysis of interacting elements in the era of smart manufacturing.The book provides an extensive overview of semantic technologies and their potential to integrate with existing industrial standards, planning, and execution systems to provide efficient data processing and analysis. It also investigates the design of Industry 5.0 solutions and the need for problem-specific descriptions of production processes, operator skills and states, and sensor monitoring in intelligent spaces.The book proposes that ontology-based data can efficiently represent enterprise and manufacturing datasets.The book is divided into two parts: modelingand optimization. The semantic modeling part provides an overview of ontologies and knowledge graphs that can be used to create Industry 4.0 and 5.0 applications, with two detailed applications presented on a reproducible industrial case study. The optimization part of the book focuses on network science-based process optimization and presents various detailed applications, such as graph-based analytics, assembly line balancing, and community detection.The book is based on six key points: the need for horizontal and vertical integration in modern industry; the potential benefits of integrating semantic technologies into ERP and MES systems; the importance of optimization methods in Industry 4.0 and 5.0 concepts; the need to process large amounts of data while ensuring interoperability and re-usability factors; the potential for digital twin models to model smart factories, including big data access; and the need to integrate human factors in CPSs and provide adequate methods tofacilitate collaboration and support shop floor workers.

This book provides a clear picture of how computational processes are gradually permeating and innovating the Architecture, Engineering, and Construction sector, contributing to sustainability and aesthetic evolution. It achieves that by gathering a collection of accounts shared by pioneering professionals involved in this innovation, drawing from recent academic studies, ongoing experimental processes conducted in cutting-edge architectural and engineering offices, as well as innovative industrial applications. The covered subjects span a wide range, including artificial intelligence and robotic manufacturing, the metaverse and 3D printing, strategies to counter CO2 consumption through plug-ins, as well as emerging materials and construction techniques. The chapters feature authors who are pioneers and embrace roles like software developers, architects, process engineers, academics, and forward-thinking entrepreneurs. They represent authoritative references within a broader interconnected cultural and technological system; an eclectic system that finds in computational processes the key to addressing the new challenges of contemporary architecture.

This book covers the most important subjects of digital twin in a process plant, including foundations, methods, achievements, and applications in a brownfield environment. Besides offering a variety of applications and procedural variants from research and industrial practice, this book also provides a comprehensive insight into holistic plant planning. It also discusses the challenges that currently exist in different application areas. This book would be of interest to industry professionals and researchers in industrial and manufacturing engineering.

This book explains the basic principles of recycling and circularity in textiles. With the emergence of "quick fashion," textile manufacturing has expanded significantly over the past few decades. The importance of textiles to human society goes beyond their practical uses in providing warmth, protection, and comfort. Therefore, the usage and production of textiles are enhanced substantially compared to the past globally. As a result, rates of textile production and trash output have grown drastically. The other side of the story is the drastic rate at which they are dumped into landfills which is almost a garbage truck every second. If this alarming trend continues, there will be serious environmental consequences. It is well known that the textile sector is recognized as the second largest industrial polluter in the world, producing 20% of the global wastewater and accounting for 10% of carbon emissions. Additionally, harmful chemicals are utilized and emitted during the manufacture of textiles, which has an impact on ecosystems and public health The last 150 years of the textile industrial system fundamentally follow the "take-make-dispose" principle, in which resources are continuously taken out of a natural system (take), changed during production (make), and used for various purposes within the human system (use), and then released back into the environment (dispose of). In this way, manufacturing industries produce waste-producing commodities to make money, which eventually has a negative impact leading to the lack of resources resulting in price volatility, uncertainty, and economic crises. This book consists of 11 potential chapters to cover all the aspects of ¿circularity in textiles.¿

Unternehmen jeder Branche und Größe bieten hohes Potenzial zur Produktivitätssteigerung in den Fertigungsbereichen. Im Laufe dieser Arbeit wird aufgezeigt, wie mit einer ganzheitlichen Schwachstellenanalytik und passender Zuweisung von anzuwendenden Methoden zur Schwachstellen­beseitigung, Potenziale der Produktivitätssteigerung identifiziert und erreicht werden können. Digitalisierung und vornehmlich Künstliche Intelligenz helfen dabei als unterstützende Kraft. Im Aufbau startet diese Dissertation zunächst mit Begriffsdefinitionen zum detaillierteren Verständnis der Schwachstellenanalytik. Im weiteren Verlauf wird eine Struktur betrieblicher Schwachstellen erarbeitet, ergänzt durch einen entsprechenden Kennzahlenkatalog sowie Methodenkatalog. Dabei wird ein erhebliches Mengengerüst erkennbar: Die Erarbeitung einer grundlegenden Struktur betrieblicher Schwach­stellen zeigt einen Schwachstellenkatalog mit 297 potenziellen Schwachstellen, der Kennzahlenkatalog beinhaltet 264 bekannte Kennzahlen und der Methodenkatalog enthält 551 verschiedene Methoden. Die Erforschung und Evaluation der Schwachstellenanalytik erfolgte anhand eines exemplarischen Stanzkontaktes. Die grundlegende Prozessfähigkeit wurde bestätigt. Anschließend wurden gezielt Korrelationen untersucht und eine Ampelprognose entwickelt. Die Verifizierung erfolgte mittels eines erneuten Datensets desselben Produktes. Die Schwachstellenanalytik wurde in ihren Grundzügen mathematisch formuliert. Die Erprobung anhand eines Montage-Prozesses bestätigte die Reproduzierbarkeit und Funktionalität der Schwachstellenanalytik. Letztlich können erhebliche Produktivitätspotenziale belegt und so der Mehrwert der Schwachstellenanalytik zur Modell­verfeinerung von Machine Learning in Fertigungsbereichen bestätigt werden.

This book offers a comprehensive exploration of a new manufacturing mode designed to revolutionize the reliability of interdependent networks. It provides the necessary theoretical foundation and practical implementation guidance for Fractal Manufacturing with Variable Quantum Flow, an innovative manufacturing approach tailored to reduce process lead time (PLT) and to meet the demands of value chains reliant on 100% on-time delivery (OTD). The book introduces readers to introductory concepts, delves into the evolution from the BCT Deviation Function to Fractal Manufacturing, characterizes the Fractal Manufacturing system, and explores additional aspects beyond its modeling. With a focus on non-deterministic business environments and make-to-order productions, this book presents a pushed JIT system that is poised to transform manufacturing practices

This book gathers invited contributions as survey and research reports in mechanism and machine science (MMS) ranging across the entire field, related in most instances to the works of late Prof. Carlos López Cajún, one of the field's most prominent scholars. The book provides state-of-the-art information and showcases the latest achievements and challenges of MMS. The book is an accessible avenue to understanding ideas and solutions by leading international scientists who offer much-needed historical insights into the MMS field with future perspectives.

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¿Buscas un manual para aprender los fundamentos del programa FreeCAD? Entonces has venido al lugar adecuado. En este curso de FreeCAD para principiantes, un ingeniero te muestra cómo tener éxito en el diseño 2D y 3D. Este libro es ideal para principiantes, ya que explica paso a paso y en detalle todas las funciones importantes del programa, tanto en la teoría como en la aplicación práctica.FreeCAD es, como su nombre indica, ¡totalmente gratuito!Este libro es para cualquiera que quiera aprender diseño CAD de un ingeniero (M.Eng.). Con la ayuda de información teórica detallada y grandes ejemplos prácticos, abordamos juntos y paso a paso la creación de bocetos bidimensionales y objetos tridimensionales para impresión 3D o para otras aplicaciones (fabricación de modelos, prototipos, elementos de diseño...).¡Compruébalo por ti mismo, echa un vistazo al libro y consigue tu ejemplar en edición de bolsillo o ebook!Más de 200 ilustraciones en color apoyan las explicaciones del libro y crean así una introducción clara y fácil a la construcción, el montaje de piezas individuales y la creación de dibujos técnicos.FreeCAD es un programa muy completo que puede parecer extremadamente complejo sin instrucciones. No sólo puedes construir objetos 3D con FreeCAD, sino también crear ensamblajes, derivar dibujos técnicos y ¡mucho más! Examinaremos todo esto en detalle.¡Este práctico libro contiene todo lo que necesitas saber como principiante para utilizar el software FreeCAD!Las ventajas de este libro de un vistazo:- Obtén explicaciones básicas paso a paso sobre cómo utilizar FreeCAD bajo la guía de un ingeniero (Máster en Ingeniería)- Aprendizaje práctico con la ayuda de grandes proyectos de ejemplo- Ámbito del curso: Crear bocetos en 2D, construir objetos en 3D, ensamblar piezas individuales en un conjunto y generar dibujos técnicos- Una introducción sencilla, sin complicaciones y rápida a FreeCAD- Explicaciones de la materia fáciles de seguir. Ideal para principiantes y novatos absolutos. Apto para todas las edades y conocimientos previos. Adecuado para alumnos, estudiantes, empleados, manitas e inventores, jubilados ...- Aprende todo lo importante rápidamente. Compacto y directo - número de páginas: aprox. 160 páginas¡Echa un vistazo al libro y consigue tu ejemplar en edición de bolsillo o ebook!

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Attenzione:questo libro è il seguito del libro "Progetti CAD con Tinkercad Modelli 3D Parte 1" (ISBN: 9783987421143) e del libro base "Tinkercad - Passo dopo passo" (ISBN: 9783987420153). Se non hai ancora una conoscenza di base dell'uso di "Tinkercad", ti consigliamo di leggere prima i due libri sopra citati.In questo libro ci occupiamo della modellazione 3D avanzata in "Tinkercad". Se invece hai già acquisito un po' di esperienza nel lavoro con "Tinkercad", ora puoi dedicarti alla realizzazione di altri grandi progetti. In questo modo potrai approfondire le tue competenze nella costruzione di modelli 3D. Come forse già sai, lavoro come ingegnere (M.Eng.) e nei miei libri cerco di insegnare i processi tecnici e l'uso dei software in modo semplice e divertente.In questo libro conosceremo altri quattro progetti per la costruzione di oggetti 3D in "Tinkercad". Alcuni sono molto complessi, altri sono un po' più facili da creare. Ma non preoccuparti, anche in questo caso affronteremo questi progetti insieme e passo dopo passo. Questo ti aiuterà a utilizzare le singole funzioni di "Tinkercad" con ancora più sicurezza e ad apprendere uno o due nuovi approcci per costruire i tuoi modelli 3D. Più pratica guidata farai, più sarai in grado di gestire progetti più complessi.Guarda tu stesso, dai un'occhiata al libro e acquista la tua copia in e-book o in brossura!Non importa quanti anni hai, se vai ancora a scuola, se sei già adulto, se sei uno studente o un pensionato, con l'aiuto di innumerevoli illustrazioni imparerai facilmente e velocemente in questo libro. Il software è adatto a ogni fascia d'età.Conosci già le basi del software, quindi inizieremo con un progetto di costruzione nel primo capitolo. Il primo progetto sarà un po' più semplice per riprendere confidenza con l'argomento, ma poi il livello di difficoltà aumenterà di capitolo in capitolo.Questo libro si rivolge soprattutto a coloro che hanno già una buona conoscenza della costruzione di modelli 3D con il software "Tinkercad" di Autodesk. È il seguito del libro "Progetti CAD con Tinkercad Modelli 3D Parte 1" (ISBN: 9783987421143).Dai un'occhiata al libro e ottieni la tua copia in formato e-book o in brossura!I vantaggi di questo libro in sintesi:- Spiegazioni passo passo su come utilizzare la sezione "Disegni 3D" di Tinkercad da parte di un ingegnere (Master in Ingegneria).- Apprendimento pratico con quattro fantastici progetti di esempio e illustrazioni passo-passo.- Contenuti del corso: lampada da tavolo, bicicletta, sveglia retrò, cerchio auto.- Migliora in modo facile, semplice e veloce le tue capacità di modellazione 3D con Tinkercad.- Spiegazioni semplici e comprensibili. Adatto a scolari, studenti, lavoratori, tinkerer e inventori, ma anche a pensionati e a tutte le fasce d'età.- Impara rapidamente tutto ciò che è importante Compatto e preciso, in circa 115 pagine.Dai un'occhiata al libro. Ottieni la tua copia in formato cartaceo o e-book!

Attention : ce livre est la suite du livre "Projets CAO avec Tinkercad Modèles 3D partie 1" (ISBN : 9783987421167) ainsi que du livre de base "Tinkercad - Pas à pas" (ISBN : 9783987420139). Si tu n'as pas encore de connaissances de base dans l'utilisation de "Tinkercad", il serait préférable de commencer par étudier les deux livres mentionnés.Dans ce livre, nous nous intéressons à la modélisation 3D avancée dans "Tinkercad". Par contre, si tu as déjà acquis un peu d'expérience dans l'utilisation de Tinkercad, tu peux maintenant te réjouir de la réalisation d'autres projets fantastiques. De cette façon, tu pourras approfondir tes compétences dans la construction de modèles 3D. Comme tu le sais peut-être déjà, je travaille comme ingénieur (M.Eng.) et j'essaie dans mes livres de t'enseigner les processus techniques et l'utilisation des logiciels de la manière la plus simple et la plus ludique possible.Dans ce livre, nous allons découvrir quatre autres projets de construction d'objets 3D dans "Tinkercad". Certains d'entre eux sont très complexes, d'autres sont un peu plus faciles à créer. Mais ne t'inquiète pas, nous allons à nouveau travailler sur ces projets ensemble, étape par étape. Cela t'aidera à utiliser les différentes fonctions de Tinkercad avec plus d'assurance et à apprendre une ou deux nouvelles approches pour la construction de tes propres modèles 3D. Plus tu auras de pratique guidée, mieux tu t'en sortiras pour des projets plus complexes.Découvre-le par toi-même, jette un coup d'¿il au livre et obtiens ton exemplaire en version électronique ou en livre de poche !Quel que soit ton âge, que tu sois encore à l'école, que tu sois déjà adulte, que tu sois étudiant ou retraité, tu apprendras facilement et rapidement dans ce livre à l'aide d'innombrables illustrations. Il convient à tous les groupes d'âge. Tu connais déjà les bases du logiciel, c'est pourquoi nous commencerons dès le premier chapitre avec un projet de construction. Le premier projet sera encore un peu plus facile pour te familiariser à nouveau avec le sujet, mais ensuite, le niveau de difficulté augmentera de chapitre en chapitre.Ce livre s'adresse spécialement à ceux qui ont déjà une bonne connaissance de la construction de modèles 3D avec le logiciel "Tinkercad" d'Autodesk. Il s'agit de la suite du livre "Projets CAO avec Tinkercad Modèles 3D partie 1" (ISBN : 9783987421167).Assure-toi d'obtenir ton exemplaire en version e-book ou livre de poche !Les avantages de ce livre en un clin d'¿il :- Explications pas à pas de l'utilisation de la section "Designs 3D" dans Tinkercad par un ingénieur (Master of Engineering).- Apprentissage pratique à l'aide de quatre superbes projets d'exemple et d'illustrations étape par étape.- Contenu du cours : lampe de table, vélo, réveil rétro, jante.- Améliorer facilement, simplement et rapidement tes compétences en modélisation 3D avec Tinkercad.- Explications simples et compréhensibles. Convient aux élèves, étudiants, employés, bricoleurs & inventeurs ainsi qu'aux retraités et à tous les groupes d'âge.- Apprendre rapidement tout ce qui est important. Compact et concis en environ 115 pages.Le mieux est de jeter un coup d'¿il au livre dès maintenant. Obtiens ton exemplaire en livre de poche ou en livre électronique !