Wikipedia umschreibt die Topologieoptimierung als ein computerbasiertes Berechnungsverfahren, durch welches eine günstige Grundgestalt (Topologie) für Bauteile unter mechanischer Belastung ermittelt werden kann. Durch die Verwendung von 3D-Druck-Verfahren wird die Gestaltung der Komponenten revolutioniert, weil diese nicht mehr abhängig vom Fertigungsverfahren sind. Dabei werden auch optimale Gitterstrukturen innerhalb der Komponenten immer wichtiger. Diese neuen Herausforderungen können im Creo Umfeld mit ProTopCI (Hersteller CAESS, PTC Partner Advantage, Silver) elegant gelöst werden. Im Vortrag (mit Live-Demonstration) werden die neuen Möglichkeiten dieser innovativen Lösung beleuchtet: Modellerzeugung in Creo Simulate (FEM-Mode): - Verschiedene Lastfälle, - Kontakte, - Schraubenverbindungen, - CAD-Geometrie, - zu optimierende Bereiche, ... Technologische Randbedingungen zur Berücksichtigung des Fertigungsverfahren Innovatives Erzeugen/Optimieren der Gitterstrukturen Glätten, Exportieren der optimierten Geometrie

Das Bewegungsdesign stellt einen wichtigen Aspekt beim Betrieb von ungleichmäßig übersetzenden Mechanismen dar. Durch Minimierung von Bewegungsparametern wie der Geschwindigkeit und Beschleunigung ist die Verringerung von Schwingungsamplituden sowie Bauteildeformationen infolge kinetostatischer Kräfte erzielbar. Weiterhin kann hierdurch der Verlauf des Antriebsmoments des Motors beeinflusst werden. Das reduzierte Massenträgheitsmoment J(φ) eines nichtlinear übersetzenden Mechanismus ist stellungsabhängig definiert durch die generalisierte Koordinate φ. Daher stellt die Minimierung von Beschleunigung und Geschwindigkeit mittels konstanter Grenzen über den gesamten Antriebsbereich eine Vereinfachung dar, welche die stellungsabhängige Trägheit außer Acht lässt. Der Beitrag stellt eine Möglichkeit zur Generierung der Grenzwerte für die Beschleunigung und Geschwindigkeit aus den Verläufen des reduzierten Massenträgheitsmoments J(φ) sowie dessen Ableitung nach der generalisierten Koordinate J‘(φ) vor. Die ermittelten Ober- und Untergrenzen dienen als Parameter für einen Optimierungsalgorithmus. Dieser nutzt den Ansatz der harmonischen Synthese um mit Hilfe der linearen Programmierung die Bewegungsfunktion zu generieren. Für einen Mechanismus mit einem Freiheitsgrad wird mittels eines herkömmlichen Ansatzes und mit dem neu vorgestellten Verfahren das optimale Bewegungsgesetz ermittelt. Mittels einer Mehrkörpersimulation werden neben Geschwindigkeit und Beschleunigung auch das resultierende Antriebsmoment und der Energiebedarf bilanziert.

Im Rahmen eines Kurzvortrages wurden die grundlegenden Zusammenhänge zwischen dem Prinzip von Modelica und SimulationX erläutert. Der Fokus liegt hierbei auf der Einführung in die Systemsimulation mit Funktionalität von Modelica. Die genutzte Software SimulationX wird in ihren Grundzügen vorgestellt und es sind Vorgehensempfehlungen zur Modellbildung innerhalb solcher Programmumgebungen enthalten. Durch die Modularität des Programms ergeben sich für den Anwender neue Möglichkeiten in der Simulation komplexer Mechanismen. Durch eine gezielte Verknüpfung von Analyse- und Synthesemodulen mit Optimierungsalgorithmen, kann so ein intelligentes Berechnungssystem geschaffen werden. Dies ermöglicht methodisch neue Auslegungsstrategien ebener Koppelgetriebe mit dynamischen Anforderungen.

In vielen Bereichen der Tagebautechnik spielt die Zerkleinerung von Material/ -strömen eine wesentliche Rolle, wobei sich je nach Material verschiedene Anforderungen an das Brechersystem ergeben. In Folge dessen werden Brecher auftragsspezifisch, meist für einen speziellen Gesteinstyp oder Einsatzort entwickelt oder modifiziert. Eine aussagekräftige Prognose der im Bruchprozess auftretenden Lasten auf den Brecher ist somit essentieller Bestandteil im Entwicklungsprozess. Ein viel versprechender Ansatz, um das Materialverhalten in der Lastprognose zu berücksichtigen, ist die numerische Simulation des Materialbruchverhaltens mit Hilfe der Diskreten-Elemente-Methode (DEM). Das Verhalten der sogenannten Partikel wird über Kontakt- und bond-Modelle beschrieben und soll das makroskopische Verhalten des jeweiligen Gesteins möglichst realitätsnah abbilden. Die Problematik ist, dass in SimulationX® keine Module zur DEM-Simulation vorhanden sind und umgekehrt in der DEM-Simulationsumgebung LIGGGHTSG® (LAMMPS improved for general granular and granular heat transfer simulations) keine derartige Maschinensimulation möglich ist. Der Ausweg ist die Co-Simulation zweier unterschiedlicher Simulationsumgebungen durch die Nutzung des ,,Functional Mock-Up Interface“-Standards (FMI). Berechnungsergebnis sind die dynamischen Lasten auf den Brecher unter Berücksichtigung des Materialverhaltens. Somit können früher in der Brecherentwicklung Prognosen zu auftretenden Lasten getroffen und Einflussuntersuchungen von Maschinenkonfigurationen zur Effizienzsteigerungen durchgeführt werden, was zuvor auf Grund des Einzelanfertigungscharakters nicht möglich oder nicht wirtschaftlich war.

Ausbildung mit moderner Software für Festigkeitsberechnungen ist im Ingenieursstudium unabdingbar. Die Studierenden sollten hierbei bevorzugt Methodenkompetenz erwerben, um auf spätere Umgebungs- und Generationswechsel bestmöglich vorbereitet zu sein. Einfach zu erlernende und zu bedienende Programme sind hierfür von Vorteil. Langfristiges Ziel ist es, Wissen zu aktuellen Berechnungs- und Nachweismethoden in die Industrie zu transferieren. Es werden zwei SimSolid-Berechnungsprojekte - Kranhilfsrahmen und Lokomotiv-Dampfkessel – aus Branchen vorgestellt, denen bisher praktikable Möglichkeiten für Festigkeitsberechnungen an großen Baugruppen fehlten. / Training with modern software for strength calculation is essential in engineering studies. The students should preferably acquire methodological competence. In this way, they are best prepared for changes in software version or program environment. Programs that are easy to learn and use are advantageous for this. The goal is to transfer knowledge about current calculation and verification methods to industry. Two SimSolid calculation projects will be presented - Crane Subframe and Locomotive Boiler. Strength calculations on large assemblies have not been common in these industrie sectors up to now.

This thesis offers a probabilistic solution to robust estimation using a novel adaptive estimator. Reliable state estimation is a mandatory prerequisite for autonomous systems interacting with the real world. The presence of outliers challenges the Gaussian assumption of numerous estimation algorithms, resulting in a potentially skewed estimate that compromises reliability. Many approaches attempt to mitigate erroneous measurements by using a robust loss function – which often comes with a trade-off between robustness and numerical stability. The proposed approach is purely probabilistic and enables adaptive large-scale estimation with non-Gaussian error models. The introduced Adaptive Mixture algorithm combines a nonlinear least squares backend with Gaussian mixtures as the measurement error model. Factor graphs as graphical representations allow an efficient and flexible application to real-world problems, such as simultaneous localization and mapping or satellite navigation. The proposed algorithms are constructed using an approximate expectation-maximization approach, which justifies their design probabilistically. This expectation-maximization is further generalized to enable adaptive estimation with arbitrary probabilistic models. Evaluating the proposed Adaptive Mixture algorithm in simulated and real-world scenarios demonstrates its versatility and robustness. A synthetic range-based localization shows that it provides reliable estimation results, even under extreme outlier ratios. Real-world satellite navigation experiments prove its robustness in harsh urban environments. The evaluation on indoor simultaneous localization and mapping datasets extends these results to typical robotic use cases. The proposed adaptive estimator provides robust and reliable estimation under various instances of non-Gaussian measurement errors.

Im Februar 2024 leitet die EU-Kommission ein Verfahren gegen TikTok ein. Der Plattform wird vorgeworfen, neben schädlichen und jugendgefährdenden Inhalten ein «süchtig machendes Design» zu verwenden1. Die Gestaltung der App, das infinite scrolling, der sticky content und die personalisierten Inhalte, würden ein erhöhtes Risiko für die Nutzer:innen darstellen. Zur gleichen Zeit berät der Rat der Europäischen Kommission über eine Ecodesign-Verordnung2, mit der die Vernichtung von Neuwaren verboten werden soll und läuft beim Bund eine Ausschreibung zur Förderung von sozialen Innovationen, «um die Transformation gemeinwohlorientiert zu gestalten, die Partizipation und Mitgestaltung betroffener Akteure zu gewährleisten, Lebensstile zu verändern und Zielkonflikte auszugleichen»3. Gestaltung, einmal als hinterhältiges Werkzeug zur subtilen Manipulation, einmal als Hoffnungsträger, um im Sinne des Green New Deals4 die Unvereinbarkeit von wachstumsorientiertem Wohlstand und einem umweltverträglichen Leben zu überwinden. In beiden Beispielen aber wird deutlich, dass der Designdisziplin eine Handlungsfähigkeit zugeschrieben wird, etwas bewirken zu können, auch unabhängig vom jeweiligen Wertekanon. Was könnte schon schief gehen? – Eine Kernfrage der diesjährigen Jahrestagung der DGTF, so optimistisch wie auch provozierend, stellt die Rolle von Designer:innen und Designpraktiken im Umgang mit gegenwärtigen gesellschaftlichen, politischen und ökologischen Herausforderungen ins Zentrum der Debatte. Neben der disziplinären Selbstbefragung, inwiefern eine systematische Folgenabschätzung zum Instrumentarium der Designforschung gehören sollte, wie es etwa in den Umwelt- und Nachhaltigkeitswissenschaften der Fall ist, ging es auch darum, die Wirkungsmacht der Gestaltung kritisch zu beleuchten. Diese Überlegungen führen zu den zentralen Fragen der DGTF-Tagung 2024: Welche Wirkungsmacht hat Design tatsächlich? Wie erzielt Design Impact? Wie gehen wir mit den Konsequenzen von Gestaltung um? Wie kann die Wirkung von Design gemessen werden?:Wirkungsabmessung und Folgenabschätzung im Design? Steuerung planvoller Veränderung Design als Akteurin des Wandels Übersicht der Beiträge in diesem Band Referenzen

In February 2024, the EU Commission initiated proceedings against TikTok, accusing the platform of using an «addictive design,» compounded by harmful content that poses risks to young people1. The visual design of the app, infinite scrolling, sticky content, and personalized recommendations, presents an increased risk to users. Simultaneously, the Council of the European Commission is discussing an Ecodesign Regulation2 that would prohibit the destruction of new goods. Further, the German federal government is soliciting proposals for funding social innovations that aim to «design the transformation in a way that benefits the common good, ensuring the participation and co-creation of affected actors, encouraging lifestyle changes, and balancing out conflicting goals.»3 Design, in this sense, appears twofold: on one hand, as a devious tool for subtle manipulation; on the other, as a beacon of hope, promising to bridge the gap between growth-oriented prosperity and environmentally sustainable living in the spirit of the Green New Deal4. Yet, both examples show that design as a discipline is credited with the power to effect social change, irrespective of the particular canon of values. What could possibly go wrong? – This provocative yet optimistic question serves as the core of this year’s DGTF annual conference, highlighting the role of designers and design practices in addressing current social, political, and ecological challenges. The conference encourages a self-critical examination of design: Should a systematic impact assessment become part of design research’s toolkit, akin to the environmental and sustainability sciences? A parallel discussion asks us to scrutinize design’s influence and the implications of its power. These considerations lead to the central questions of the DGTF Conference 2024: What is the actual power of design? How does design achieve impact? How do we handle the consequences of design? And is it possible to measure the impact of design at all?:Impact measurement and impact assessment in design? Governance of planned change Desing as an agent of change Overview of the contributions in this volume References

SOCIAL INNOVATION AND DESIGN CHALLENGES:Einleitung Zwischen Standesdünkel und Gendergap - Die Etablierung der medizinischen Schutzmaske und frühe gestalterische Experimente Von vielfältigen Konzepten zum total Disposable System - Die Etablierung der heutigen Form Vom Innovationstreiber zur Bremse - Normen und Normierungsverfahren Designende als Vermittelnde - Die Einbindung unterschiedlicher Akteur*innen Acknowledgements Referenzen / In diesem Beitrag werden die Gestaltungspraxen medizinischer Schutzmasken und die sie begleitenden Diskurse in den Blick genommen. Es soll gefragt werden, wie sich ihr Gestaltungsrahmen begründet, welche Akteur*innen am Design beteiligt waren und welche ihre Interessen durchsetzen konnten. Es wird zu zeigen sein, dass selbst bei einem alltäglichem Gut wie der Schutzmaske, deren Kernauftrag vermeintlich klar und wenig diskutabel erscheint, vor allem soziale und kulturelle Mechanismen das Design determinieren. Dabei arbeitet dieser Beitrag aus einer historischen Perspektive. Er nimmt die Designgeschichte der Schutzmaske seit ihrer theoretischen Einführung in die Medizin am Ende des 19. Jahrhunderts in den Blick. Als Quellengrundlage wird dazu auf historische Entwurfszeichnungen von Schutzmasken sowie auf den medizinischen Fachdiskurs des 20. Jahrhunderts zurückgegriffen. Ausgehend von Beobachtungen in einem Forschungsprojekt an der HSLU (2021– 2023), welches ein grundlegendes Redesign der Schutzmaske im Sinne der Nachhaltigkeit anstrebte, werden zudem aktuelle Grenzen und Möglichkeiten bei der Gestaltung sowie der Einbindung unterschiedlicher Anspruchsgruppen eruiert.:Einleitung Zwischen Standesdünkel und Gendergap - Die Etablierung der medizinischen Schutzmaske und frühe gestalterische Experimente Von vielfältigen Konzepten zum total Disposable System - Die Etablierung der heutigen Form Vom Innovationstreiber zur Bremse - Normen und Normierungsverfahren Designende als Vermittelnde - Die Einbindung unterschiedlicher Akteur*innen Acknowledgements Referenzen

SHIFTING PERSPEKTIVES – EXPLORING THE UNKOWN:Einleitung 2 Medien*ökologisches Sensorium & Panorama 2.1 Medien*ökologisches Panorama: Umsetzung 2.2 Medien*ökologisches Panorama: Reflexionen und Ableitungen 3 Bio*inklusive Gestaltungsansätze 3.1 Bio*inklusive Gestaltungsansätze Umsetzungen 3.2 Bio*inklusive Gestaltungsansätze: Reflexionen und Ableitungen 4 Öko*soziale Lokalmedien 4.1 Wildcam TV: Umsetzung 4.2 Wildcam TV: Reflexionen und Ableitungen Synthese Referenzen / In der Ökologie ist jedes menschliche Eingreifen ein Wagnis mit unvorhersehbaren Risiken. Ein naives Sichselbstüberlassen der ‹Natur› ist in postindustriell zersiedelten Kulturlandschaften des Anthropozäns allerdings auch keine Lösung. Eine nachhaltige Transformation menschlich geprägter (Stadt-)Landschaften, Architekturen und Lebensweisen erfordert nachvollziehbare Mittel nicht nur zur Inklusion menschlicher Anspruchsgruppen, sondern auch der Belange anderer Lebewesen, des Terrains und des Planeten, ohne die bisherigen patriarchalen und extraktivistischen Praktiken zu reproduzieren. Ein nicht-reduktiver Umgang mit der Komplexität von ‹wicked problems› kann in der Auseinandersetzung mit der biologischen Ökologie erlernt werden. Gestaltungsanspruch und -verfahren orientieren sich anstelle des Ingenieurwesens am Leitbild des Gärtnerns und der Landschaftspflege (Schwarz 2019). Wir plädieren für einen interdisziplinären, iterativen und kontextsensitiven Ansatz. Durch empirische Verbindungen von Analyse und Design sowie einen gemeinschaftlichen Lern- und Bildungsprozess soll Wirkung erreicht, evaluiert und vermittelt werden. Ein ökologisches Verständnis weltlicher Zusammenhänge liesse sich so konkret in bio*inklusive Gestaltungsformen zukünftiger mehr-als-menschlicher Mitwelten überführen.:Einleitung 2 Medien*ökologisches Sensorium & Panorama 2.1 Medien*ökologisches Panorama: Umsetzung 2.2 Medien*ökologisches Panorama: Reflexionen und Ableitungen 3 Bio*inklusive Gestaltungsansätze 3.1 Bio*inklusive Gestaltungsansätze Umsetzungen 3.2 Bio*inklusive Gestaltungsansätze: Reflexionen und Ableitungen 4 Öko*soziale Lokalmedien 4.1 Wildcam TV: Umsetzung 4.2 Wildcam TV: Reflexionen und Ableitungen Synthese Referenzen