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Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur systematischen Untersuchung der Aufgaben und Prozesse der PPS im Kontext von Industrie 4.0. Der Schwerpunkt liegt dabei insbesondere auf der Rolle des Menschen in diesem Zusammenhang.  Weiterhin liegt das Ziel dieser Arbeit in der zielgerichteten Unterstützung des Menschen in der PPS. Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein Gestaltungsmodell für lernunterstützende Applikationen für Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme entwickelt.

Ambient Assisted Living (AAL) beschreibt die Nutzung innovativer Technologien zur Unterstützung älterer Menschen für mehr Lebensqualität und Selbstständigkeit. Dabei ist die Akzeptanz der zukünftigen Nutzer essentiell für die Ausschöpfung dieses Potentials in der alternden Bevölkerung ¿ und wird durch Privatsphärebedenken gehemmt. Daher wird in dieser Arbeit die Wahrnehmung von Privatsphäre bei der Nutzung von AAL aus Perspektiver zukünftiger Nutzer untersucht.

Innovative Technologien wie Carbon Capture and Utilization (CCU) können zur Defossilisierung der industriellen Produktion beitragen. Die Umsetzung von CCU wird neben technischen Parametern von der Akzeptanz in der Bevölkerung abhängen. Deshalb untersucht diese Arbeit Bewertungs- und Entscheidungsmuster sowie Akzeptanzfaktoren für CCU. Guidelines für die technische Entwicklung und Projektplanung werden abgeleitet und ein Vorgehen zur Integration von Akzeptanz in die Technikentwicklung skizziert.

Um die Komplexität von Produktprogrammen zu bewältigen und monetäre Vorteile durch Skaleneffekte zu erzielen, verwenden Unternehmen in der Automobilindustrie Baukästen. Die bestehenden Baukastenentwicklungsprozesse integrieren die Risiken eines hochdynamischen Umfelds nicht ausreichend. In dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, der die Risiken von verblockungskritischen Baukästen nach betriebswirtschaftlich optimalen Aspekten in Bezug auf das Gesamtsystem Fahrzeug berücksichtigt.

Pressure measurement films are an efficient tool to validate the shape and size of wheel-rail contact patches predicted by numerical simulations. However, accurate measurements are only possible if the alteration caused by the presence of the film between contact partners is considered. This work investigates the effect of several influential factors on the resulting deviation and presents a procedure to estimate the measurement error in wheel-rail contact.

Die modellbasierte Spezifikationssprache Interdisciplinary Modeling Language (IML) ermöglicht MBSE-Architekturmodelle dediziert für die Entwicklung von Produktionsmaschinen. Aufbauend auf einer schlanken 3-Diagramm-Struktur, kann so ein zentrales Wissensmodell etabliert und datenkonsistent im Entwicklungsprozess weiterverwendet werden. Der zugrundeliegende Funktionale Ansatz definiert dabei einen funktionsorientierten Implementierungskontext, der das domänenübergreifende Verständnis fördert.

Die Rückreflex-induzierte katastrophale optische Degradation (COD) von Hochleistungslaserdioden stellt eine wesentliche Limitierung aktueller Lasersysteme in der Materialbearbeitung dar. In der vorliegenden Arbeit wird ein multiphysikalisches Modell einer Laserdiode entwickelt und anhand experimenteller Daten validiert, mit dem dieser Degradationsprozess abgebildet werden kann. Mithilfe des Modells werden verschiedene Ansätze zum Design Rückreflex-resistenter Laserdioden analysiert.

Zur Kompensation von Fehlstellen bietet der Einsatz einer Leistungsmodulation beim Laserstrahl-Mikroschweißen von Kupfer hinsichtlich der Gestaltung und Qualität neue Freiheitsgrade. Durch eine zeitlich und örtlich hochaufgelöste Messung der Energieeinbringung und einer kombinierten Verwendung der örtlichen und zeitlichen Leistungsmodulation wird mit dieser Arbeit ein grundlegendes Prozessverständnis zur Beeinflussung der Präzision und Effizienz beim Laserstrahl-Mikroschweißen bereitgestellt.