Bücher der Reihe AutoUni - Schriftenreihe

Given the limitations of state-of-the-art methods, this book presents a state of health (SOH) forecasting method that is suitable for lithium-ion battery (LIB) systems in real-world battery electric vehicle operation. Its histogram-based features can capture the higher operational variability compared to constant and controlled laboratory operation. Also, the transferability of a trained machine learning model to new LIB cell types and new operational domains is investigated. The presented SOH forecasting method can be provided as a cloud service via a web or smartphone app to fleet managers. Forecasting the SOH enables fleet managers of battery electric vehicle fleets to forecast and plan vehicle replacements.

¿Der Leerguttransportoptimierung als Teil der Inboundlogistik kommt die wichtige Aufgabe der bedarfs- und termingerechten Versorgung von Lieferanten mit wiederverwendbaren Ladungsträgern zu. Dadurch gewährleistet sie nicht nur eine reibungslose Teileversorgung, sondern kann auch einen signifikanten Beitrag zu einer effizienten und nachhaltigen Logistik im Ladungsträgernetzwerk der Zukunft leisten.Die vorliegende Arbeit widmet sich der Problemstellung der Leerguttransportoptimierung aus mathematischer Sicht und verfolgt das Ziel der Bestimmung eines bedarfserfüllungsmaximalen und gleichzeitig transportkostenminimalen Transportplans unter Berücksichtigung von Leergutverfügbarkeiten, -bedarfen, Transportkosten und -laufzeiten. Dafür werden drei verschiedene Steuerungsstrategien für das Ladungsträgernetzwerk der Zukunft vorgestellt und spezifische Konstruktions- und Verbesserungsheuristiken entwickelt. Anhand der Ergebnisse einer experimentellen Performanceanalyse wird eine Empfehlung für eine Steuerungsstrategie samt geeigneten Lösungsverfahren zur Transportoptimierung im Ladungsträgernetzwerk der Zukunft gegeben, die die Ziele der Bedarfserfüllungsmaximierung sowie Transportkosten- und Emissionsausstoßminimierung bestmöglich vereinen.

In dem vorliegenden Buch wird der Einsatz eines hybriden Regelungskonzeptes für die Fahrdynamikregelung eines autonomen Versuchsträgers untersucht. Dabei wird ein modellbasierter, kaskadierter Querdynamikregler um ein künstliches neuronales Netzwerk (KNN) erweitert. Das KNN wird ohne ¿Vorwissen¿ implementiert und aktiv im geschlossenen Regelkreis trainiert. Die Untersuchungen werden dabei sowohl in Simulationen, als auch in einem realen Versuchsträger durchgeführt. Die Versuche zeigen das Leistungsvermögen des hybriden Regelungskonzeptes. Bei geringer Fahrzeugdynamik ist eine präzise Fahrzeugführung auch ohne KNN möglich. Bei hoher Dynamik resultieren jedoch Abweichungen vom Sollkurs, die durch das iterativ lernende Netzwerk schrittweise reduziert werden. Durch die situationsabhängige Optimierung der Netzwerkgewichte wird der Einfluss des systematischen Fehlers des zu Grunde liegenden Modells kompensiert und die Regelgüte verbessert. Dieses Verhalten kann durch geeignete Auswahl derDesignparameter des KNN für jedes der betrachteten Szenarien aufgezeigt werden. Die Anpassung der Netzwerkgewichte ermöglicht sowohl im Fehlerfall als auch bei hoher Fahrzeugdynamik und ungenauer Systemidentifikation eine Verbesserung der Regelgüte im Vergleich zum rein modellbasierten Basisregler.

In diesem Buch wird ein kontaktloses Messverfahren zur Charakterisierung von leitungsgebundenen Störaussendungen vorgestellt. Dieses bietet eine Lösung zur Ableitung einer Ersatzstörquelle, mit der sowohl die parasitären Eigenschaften berücksichtigt werden als auch eine geringe Rückwirkung der Messung auf das Messsystem realisiert werden kann. Um die parasitären Eigenschaften zu bestimmen, werden die Wellengrößen an den Anschlüssen der Komponente über einen kontaktlosen Messabgriff bestimmt. Durch die kontaktlose Messung muss nicht in das gemessene System eingegriffen werden, um einen Messabgriff zu realisieren. Die vorhandene Rückwirkung auf die Messwerte wird durch eine vorherige Kalibrierung des Messaufbaus berücksichtigt. Mit dem Messverfahren wird gezeigt, dass eine Bestimmung passiver und aktiver Leitungsabschlüsse möglich ist. Des Weiteren wird gezeigt, dass eine Ersatzstörquelle einer leistungselektronischen Komponente bestimmt und eine Veränderung der leitungsgebundenen Störaussendungen durch Veränderung des Messaufbaus mit dieser abgeschätzt werden kann.

In diesem Buch werden Algorithmen entwickelt, mit denen die Fahrwerksbelastungen rechnerisch aus CAN-Daten abgeschätzt werden. Eine gute Übereinstimmung zwischen den berechneten und gemessenen Lastdaten ist nachgewiesen. Diese Algorithmen ermöglichen das dauerhafte Lastkollektiv der Radnabenkräfte und -momente im Fahrbetrieb. Somit wird z. B. eine kostengünstige Lösung zum Belastungsabgleich zwischen dem Fahrzeugdauerlauf- und Prüfstandsversuch für die Betriebsfestigkeit angeboten.

In diesem Buch wird eine anwendungsübergreifende Methodik zur Identifikation und Bewertung geeigneter Einsatzmöglichkeiten kontext-sensitiver Augmented Reality (AR) entwickelt und validiert. Bestehende Ansätze, eine Querschnittsstudie und reale Anwendungen aus der Automobilindustrie werden genutzt, um ein Modell des Task-Technology Fit von AR und ein Auswahlverfahren bezüglich technologischer Alternativen zu entwickeln. Außerdem erfolgt eine Bewertung verschiedener Anwendungsfelder entlang der Wertschöpfungskette und konkrete Inhalte zum ökonomischen, ökologischen und sozialen Nutzen und Aufwand werden strukturiert zusammengeführt.

Moderne Fahrzeuge sind mit einer Vielzahl an elektronischen Systemen ausgestattet, die unter anderem dazu beitragen, die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der Wirksamkeit von Fahrerassistenzsystemen und automatischen Fahrfunktionen hinsichtlich der Vermeidung von schweren Verkehrsunfällen.Die entwickelte gesamtheitliche Methodik zur Effektivitätsbewertung adressiert folgende Themenschwerpunkte: Bewertungsmethodik, Datengrundlage und Integration der zu bewertenden Systeme in die Bewertungsumgebung.

The automotive industry is facing the challenge of reducing its environmental impact to comply with stricter fleet emission regulations. Still, an OEM¿s contribution to the targets of the Paris Agreement must consider the entire life cycle of a vehicle, surpassing the targets of the current legislations which focusses on the use stage only. This work presents a concept that identifies the ideal configuration of a modular product system like a vehicle to meet a limited environmental impact at the lowest life cycle costs along the entire life cycle. This optimization is based on the ideal combination of modular product components which are selected by an algorithm based on graph theory.

Das vorliegende Buch liefert einen empirischen Beitrag dazu, das Potenzial fur den Einsatz biologisch wirksamer Lichtapplikationen im Innenraum von Kraftfahrzeugen besser beurteilen zu konnen und gibt Hinweise fur die Gestaltung entsprechender Anwendungen. Die Ergebnisse aus drei Probandenstudien zeigen groe individuelle Unterschiede in der Wirksamkeit solcher Lichtexpositionen auf die Physiologie von Menschen auf, bekraftigen aber zumindest fur einen Teil der Probanden eine biologische Einflussnahme und Steigerung der Wachsamkeit. Dabei sollten automobile Lichtapplikationen moglichst groflachig dargeboten werden, um einen ausreichenden visuellen Komfort zu gewahrleisten.

Das Konzept einer Positivfabrik"e; beschreibt die Vision, dass Fabriken und ihre Wertschopfungsprozesse eine nachhaltige Entwicklung in der Biosphare und in menschlichen Gesellschaften fordern. Positive Fabriken agieren daher als Impulsgeber fur nachhaltige Lebensraume, indem sie Okosysteme schutzen, soziale Angebote bereitstellen und eine gemeinwohlorientierte wirtschaftliche Entwicklung unterstutzen. Die Planung und Gestaltung einer Positivfabrik erfordert eine methodische und prozessuale Systematik, die der Autor strukturiert herleitet. Die inhaltliche Beschreibung des Prototyps einer Positivfabrik und die Konzeptanwendung verdeutlichen, wie eine Positivfabrik in der Praxis realisiert werden kann.

Flexibilitat ist in der betrieblichen Berufsausbildung in Grounternehmen als Reaktion auf sich im Wandel befindende Einflussfaktoren wie der Digitalisierung und dem demografischen Wandel unverzichtbar. Besonders hauptamtliche Ausbilder*innen konnen diese entscheidend pragen. Durch die Einnahme neuer Rollen wie zum Beispiel der des Lernprozessbegleiters wird ein flexibleres Handeln moglich, was wiederum die Anpassungsfahigkeit der Ausbildungsabteilung im Ganzen starkt. Johanne F. Kitzler entwickelt im Verlauf des vorliegenden Buches ein ganzheitliches Konzept, durch das hauptamtliche Ausbilder*innen nachhaltig in der Ausubung neuer Rollen unterstutzt werden. Sie leistet damit einen Beitrag zu einer Flexibilisierung der betrieblichen Berufsausbildung im Allgemeinen.

In the last decade unsupervised pattern discovery in time series, i.e. the problem of finding recurrent similar subsequences in long multivariate time series without the need of querying subsequences, has earned more and more attention in research and industry. Pattern discovery was already successfully applied to various areas like seismology, medicine, robotics or music. Until now an application to automotive time series has not been investigated. This dissertation fills this desideratum by studying the special characteristics of vehicle sensor logs and proposing an appropriate approach for pattern discovery. To prove the benefit of pattern discovery methods in automotive applications, the algorithm is applied to construct representative driving cycles. 

In Gesellschaften existieren zeitliche Rhythmen der Ruhe und Aktivität. Schichtarbeitende stehen aufgrund ihrer Arbeitszeiten in einem interessanten Verhältnis zu diesen Zeitrhythmen. Hinzu kommen aus der oftmals damit verbundenen Produktionsarbeit körperliche Belastungen. Im Rahmen dieser Analyse werden Fragebögen von Schichtarbeitenden eines Automobilunternehmens zum Thema Vereinbarkeit von Erwerbsarbeit und Privatleben ausgewertet und einige ergänzende Interviews geführt. Während in der theoretischen Herleitung der Fokus vor allem auf die Arbeitszeiten und insbesondere ihre Lage und Variabilität gelegt wird, zeigt sich im empirischen Teil besonders die hohe Bedeutung der Arbeitsbelastung für die Vereinbarkeit der Lebensbereiche.

In dieser Arbeit wird im Rahmen einer Fahrzeugeigenverschmutzung eine Untersuchung des Tropfenaufwirbelvorganges an einem Reifen mit numerischen und experimentellen Methoden durchgeführt. Zunächst wird die Tropfenentstehung und das Tropfenfeld eines einzelnen Reifens auf einer wasserbeaufschlagten Rolle in einem Windkanal betrachtet. Anschließend wird über einen neuartigen Ansatz der Tropfenaufwirbelvorgang bei einem einzelnen Reifen direkt simuliert und anhand der erzeugten Versuchsergebnisse validiert. Auf Grundlage des somit entstehenden virtuellen Tropfenfeldes wird eine neue, realistischere Tropfenrandbedingung generiert. Diese neue Randbedingung wird in eine Gesamtfahrzeug-Eigenverschmutzungssimulation implementiert, mit einem klassischen Reifen-Spray-Modell nach dem Stand der Forschung verglichen und realen Verschmutzungsbildern aus Windkanalexperimenten gegenübergestellt.

This book investigates the functioning of contemporary matrix organizations based on a case study of a German leading commercial vehicle manufacturer. This work brings significant empirical understanding of matrix organizations thanks to a rich research field combined with a novel framework for analysis of matrix organizations.

Valentin Schmidt präsentiert differenzierte Ergebnisse über die Auswirkungen des Konzepts der Lean Production auf die Performance eines Produktionssystems. Mit der vorgestellten Methodik zur Messung der Performance werden sowohl Aussagen über die Effizienz als auch Effektivität einer Produktion ermöglicht. Zudem kann die Frage beantwortet werden, ob sich ein Produktionssystem in einem (optimal) schlanken Zustand befindet. Die modelltheoretische Untersuchung umfasst mehrere Szenarien und legt offen, unter welchen Bedingungen der Einsatz dieses Konzepts sinnvoll ist, welcher Nutzen damit erzielt werden kann und welche Risiken bestehen.

David Degenhardt develops an elasto-viscoplastic material model in order to predict the temperature and strain rate-dependent deformation and fracture behavior of thermoplastic polymers.

Daniela Blaschke geht der Frage nach, welche Gesellschaftsreferenz der Corporate Social Responsibility (CSR) von Unternehmen zugrunde liegt. Ihre Analyse von CSR als strukturelle Kopplung im Sinne Luhmanns rückt sogenannte CSR-Initiativen, die als Netzwerke zwischen Organisationen beschrieben werden können, in den Fokus. Die systemtheoretische Konzeption von CSR bietet eine neue Interpretation dieser Netzwerke: Sie ermöglichen ein Management für Irritationen. Daniela Blaschke entwickelt diese These theoretisch, überprüft sie empirisch und diskutiert sie forschungs- wie praxisbezogen. Als Fallbeispiele dienen ihr die Mitgliedschaften der Volkswagen Aktiengesellschaft in CSR-Initiativen.¿Die Autorin:Daniela Blaschke ist Referentin im Bereich Außenbeziehungen eines deutschen Automobilkonzerns und Policy Fellow im Programmbereich Strukturwandel bei Das Progressive Zentrum, einem unabhängigen Think-Tank. Ihre Forschungs- und Arbeitsschwerpunkte liegen in den Bereichen Organisationsentwicklung und Corporate Sustainability and Responsibility. Sie hat am Fachbereich Philosophie und Geisteswissenschaften der Freien Universität Berlin promoviert.

Vitalij Sadovitch untersucht Auswirkungen von Registrierungsfehlern, die aufgrund technischer Limitationen bei einem Augmented Reality Head-up-Display auftreten können. Die Ergebnisse zeigen, dass derartige Fehler bei der Positionierung virtueller Anzeigeelemente die Systemakzeptanz der Nutzer maßgeblich beeinflussen. Des Weiteren werden fehlertolerante Gestaltungsmerkmale zur Kompensation von Registrierungsfehlern konzipiert und evaluiert. Die Erkenntnisse weisen darauf hin, dass eine fehlertolerante Anzeigengestaltung eine sinnvolle Ergänzung zu weiteren technischen Maßnahmen der Registrierungsoptimierung darstellt. ¿Der Autor:Vitalij Sadovitch studierte Wirtschaftsinformatik und Human Factors. Anschließend hat er berufsbegleitend mit der vorliegenden Schrift an der TU Berlin promoviert und ist jetzt im Bereich der Entwicklung von Anzeige- und Bedienkonzepten für Augmented-Reality-Technologien in der technischen Entwicklung einesAutomobilkonzerns tätig.

Im Common-Rail-Einspritzsystem bei Verbrennungsmotoren wird die Kraftstoffverteilerleiste durch pulsierenden Innendruck mit über 2000 bar beansprucht. Damit das Rail dauerfest ist, wird es autofrettiert. Sebastian Rogowski entwickelt mit Computersimulationen eine Prognosemethode für die Dauerfestigkeit des Rails. Dafür simuliert er ein Spannungsintensitätenfeld unter Berücksichtigung von Druckeigenspannungen und Innendruckbelastung. Der Autor kann so also Rissstoppkonturen in komplexen Bauteilen mit Eigenspannungen vorhersagen.Der Autor:Sebastian Rogowski ist Simulationsingenieur mit den Schwerpunkten statische FEM, Rissbildung und Materialmodellierung bei einem deutschen Automobilkonzern. Er hat berufsbegleitend an der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig promoviert.

Samuel Schacher beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Fahrerassistenzsystems (FAS), welches durch aktive Eingriffe in Lenkung und Antriebsstrang das Fahren auf Rennstrecken beibringen soll. Die enge Interaktion zwischen Fahrer und FAS stellt dessen Entwurf vor neue Herausforderungen. Zur Lösung wurde ein ganzheitliches Konzept für die Entwicklung von kooperativen FAS erarbeitet, welches das Fahrzeug als virtuellen Mentor für den Menschen betrachtet. Dafür werden Entwurfsmöglichkeiten für kooperative FAS ausgearbeitet, neue Herangehensweisen wie die Betrachtung verschiedener Kooperationstypen vorgestellt und eine konkrete Umsetzung gezeigt. Außerdem werden widersprüchliche Anforderungen an den regelungstechnischen Entwurf durch die Einführung eines sich situativ anpassenden Konzepts für "Mentorensysteme" aufgelöst. Daraus leiten sich allgemeine Empfehlungen für den Entwurf von Maschinen ab, die als Lehrer für einen Menschen agieren.¿Der Autor:Samuel Schacher studierte Informationstechnik im Maschinenwesen an der TU Berlin und promovierte berufsbegleitend in der Konzernforschung eines Automobilherstellers.