In der nutzerzentrierten Produktentwicklung wird der Mensch als Summe seiner individuellen physiologischen und psychologischen Ausprägungen verstanden, welche in persönlichen Bedürfnissen an das Produkt resultieren. Diese können auch als affektive Ansprüche definiert werden und sind folglich Anforderungen, die sich aus den individuellen, subjektiven Erwartungen ergeben. Das Affective Engineering (AE) stellt die Verbindung zwischen diesen Anforderungen und dem Produktdesign her und berücksichtigt die affektiven Bedürfnisse der Nutzer sowie deren affektive Zufriedenheit zur Entwicklung erfolgreicher Produkte und stellt somit die User Experience (UX) in den Fokus. Derzeit werden externe Einflussfaktoren wie z. B. das Alter oder die Kultur in bestehenden AE-Methoden nur bedingt berücksichtigt. In diesem Beitrag wird daher anhand einer beispielhaften AEMethode „ACADE +P“ die Integration externer Einflussfaktoren und dessen Nutzen forciert.

Bei LKGS-Patienten ist das Ablösen des Weichgewebemantels (Mobilisierung) auf der Spaltseite eine Voraussetzung, um einen sicheren Lippenspaltverschluss zu erzielen und das Risiko der Narbenbildung zu reduzieren. Die Mobilisierung kann sowohl subperiostal oder supraperiostal erfolgen. Es konnte aber festgestellt werden, dass eine supraperiostale Mobilisierung eher zu einem späteren Kollaps des Oberkiefers führt. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die Einstellung der Knochensegmente vor und nach Lippenverschluss mit supraperiostaler bzw. subperiostaler Mobilisierung zu vergleichen. Für die Untersuchung standen Oberkiefermodelle von 51 Patienten zur Verfügung, welche mittels DVT-Scanner digitalisiert wurden. Auf Basis der Methoden des Reverse Engineerings wurden anhand dieser 3D-Modelle sowohl herkömmliche Vermessungen als auch eine neu entwickelte halbautomatische Auswertung vorgenommen. Diese Methode extrahiert zunächst die Form des Kieferkamms und approximiert daraus eine Kurve zweiter Ordnung. Durch Abweichungsanalysen sind Unterschiede zwischen reellem und idealem Kieferkammverlauf errechenbar woraus sich die Stetigkeit der Kieferhälften und folgend ein Maß für die Heilungsqualität abschätzen lässt. Mit Hilfe der herkömmlichen Methode konnten keine Unterschiede der Knochensegmente vor und nach Lippenverschluss mit jeweils supraperiostaler und subperiostaler Mobilisierung nachgewiesen werden. Bei der halbautomatischen Auswertemethode ergibt sich ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den beiden operativen Verfahren (p=0,001393). Es lässt sich zeigen, dass die Kieferbogenform nach subperiostaler Mobilisierung eine verbesserte Stetigkeit aufweist im Vergleich zur anderen OP-Methode. Die Auswertung anhand einzelner Messwerte, wie der Längen der Kieferkämme und der Eckzahn-Distanz, führt zum Verlust nützlicher Informationen. Die 3D-Digitalisierung sowie die Entwicklung komplexer Auswertungsstrategien für Scan-Daten bringen neue Informationen und eine bessere Auswertung der Behandlung von Patienten.

Kieferspalten werden in der Regelversorgung mittels autologer Beckenkammspongiosa im Rahmen einer Kieferspaltosteoplastik verschlossen. In der Regel wird zum Befüllen der Knochendefekte autologes Knochenmaterial aus dem Beckenkamm mittels manueller Werkzeuge, wie Hohlmeißel oder Fräsen, entnommen. Die auf diese Art gewonnenen Knochenaugmentate weisen einfache Geometrien, meist Zylinder, auf und müssen im Anschluss noch durch den Chirurgen auf den zu füllenden Defekt manuell mittels chirurgischer Zangen und Scheren angepasst werden. Es gibt keine etablierten Routinen zur Ableitung und Herstellung von patientenindividuellem, kostengünstigem OP-Zubehör. Die Passgenauigkeit der Augmentate spielt jedoch eine wichtige Rolle bei der komplikationsfreien Einheilung. In dieser Arbeit wird ein Konzept zur Ableitung von notwendigen sequenzierten Schnittgeometrien basierend auf 3D-Röntgendaten der Kieferspaltdefekte vorgestellt. Die hieraus erzeugten Schnittschablonen zeigen dabei eine sehr einfache Handhabung mit zeitgleich guter Formhaltigkeit der Knochenaugmentate.

Beim Konstruieren von Bauteilen werden fertigungstechnische Anforderungen berücksichtigt. Aus Sicht der Fertigungsplanung sind die manuell modellierten Geometrien dafür jedoch oftmals nicht optimal gestaltet. Wir präsentieren einen auf lernenden Algorithmen basierenden Ansatz, um die Entscheidungen in der CAD-Modellierung hinsichtlich der Fertigbarkeit zu verbessern. Basierend auf der automatisierten geschätzten Produktionsplanung werden Informationen über die Auswirkungen der Bauteilgeometrie und ihrer Veränderung bereitgestellt. Es wurde eine Studie über das Verständnis der Konstruierenden sowie über das Potenzial einer visuellen Assistenz in der CAD-Modellierung durchgeführt. Die Anforderungen an eine Benutzeroberfläche eines Support-Systems wurden identifiziert. Die Ergebnisse dienen als Grundlage für die weitere Forschung und Entwicklung zur Nutzungs-Interaktion mit datengesteuerter Entscheidungsunterstützung bei der CAD-Modellierung.

Das Bedienpersonal von Verarbeitungsmaschinen ist mit Aufgaben des komplexen Problemlösens konfrontiert. Sie müssen beispielsweise auftretende Störungen im Prozessablauf beheben und auf Schwankungen der verarbeiteten Güter reagieren. Dafür benötigen sie insbesondere tiefgehendes Wissen zur Maschine und den Zusammenhängen des Verarbeitungsprozesses. Der zunehmende Fachkräftemangel in konsumgüterproduzierenden Unternehmen führt jedoch zu einem Wissensmangel in der Belegschaft. Es wird ein Schulungssystem für Bedienpersonal präsentiert, welches dieses Defizit adressiert, indem es unter Nutzung von Virtueller Realität Wissen zu Prozesszusammenhängen, unabhängig von der realen Produktion, vermittelt. Die Kopplung eines virtuellen Maschinenabbilds mit einem semantischen Modell des Prozesses ermöglicht es, dass sich die explorative Manipulation von Maschinenparametern durch den Lernenden realitätsgetreu auf die Visualisierung und die Animation des Prozessablaufs sowie die Produktqualität auswirkt. Neben diesem System, seiner Konzeption und demonstrativen Umsetzung für eine Modellanlage für das Thermoformen von Kunststoff, wird auch das methodische Vorgehen zur Erstellung des inkludierten semantischen Prozessmodells, das Wissen zu qualitativen Zusammenhängen des Thermoformprozesses und Vokabular zur Modellierung dieser enthält, vorgestellt und diskutiert.

Die Vermittlung von Wissenschaft an eine breite Öffentlichkeit entwickelt sich weg vom traditionellen Top-Down-Modell hin zu dialogorientierten Methoden und Formaten. Aktuelle Ansätze innerhalb der Wissenschaftskommunikation berücksichtigen den Medien- und Gesellschaftswandel und legen ihren Fokus auf die Untersuchung der Beteiligten, Medien, Interaktionen und Rezeption. Diese Designstudie untersucht Ansätze zur Integration von Produkterfahrung und Design in die Entwicklung interaktiver Wissenschaftsexponate, die eine breite Öffentlichkeit adressieren sollen. Basierend auf einer Fallstudie wurden neun verschiedene Wissenschaftsexponate als Prototypen realisiert und unter Einbeziehung der Öffentlichkeit getestet, wobei sich multisensorische und interaktive Ansätze als besonders wirksam erwiesen. Die Einbeziehung von Produkterfahrung und Design in die Entwicklung interaktiver Exponate ist ein vielversprechender Ansatz, der das Potenzial hat, den Dialog zwischen Wissenschaft und Gesellschaft zu fördern und unterschiedliche Zielgruppen frühzeitig in die Kommunikation einzubeziehen.

Das Verständnis vom Wohnen in seiner baulichen, lebensweltlichen und existentialen Bedeutung als Grundlage für das Entwerfen von Wohnarchitektur am Beispiel des Werkes von Josef Frank. - (Die Dissertation ist veröffentlicht im Shaker Verlag GmbH, Postfach 101818, 52018 Aachen, Deutschland, http://www.shaker.de, ISBN: 978-3-8322-7938-7)

The way in which design proposals are presented strongly influences the evaluation of the designs themselves. Experienced designers know how to deal with these effects. However, the understanding of the parameters of the design representations and their impact on the design evaluations remained vague. In this research, drawing parameters have been identified and stimulus material with systematically varied representation parameters (such as shading or contours) has been developed. The impact of the representation parameters on the subjective evaluations has been investigated in a multivariate experimental setting. Finally, very concrete findings could be obtained and statistically proven – some of which corresponded to the formulated hypotheses, but some of which were unexpected. The results can be used in further research, in design education and also in recommendations as well as supporting (AI) tools for design practice.

Over the past few decades, additive manufacturing (AM) evolved from rapid prototyping (RP) into mature manufacturing technologies for complex high-performance end use products. The transition in the industrial application of these technologies necessitates a design methodology tailored to the potentials and restrictions of AM. This contribution presents a new application system for opportunistic and restrictive component design, which can be integrated into design for additive manufacturing (DfAM) methodologies. For the first time, methods for AM part design are being drawn from standards and integrated into an application system, supporting professionals in the practical implementation of design for additive manufacturing methods.

Volatile markets and the integration of products into cyber physical systems state new challenges for companies. Especially products with long development times are more difficult to design since the quality of market forecasts decreases and the rate of change increases. It becomes necessary to continuously develop products and implement smaller changes according to current market trends to keep them attractive and remain able to offer them at a competitive price. To manage the challenging market development, companies need to increase their flexibility. Therefore, the product family and the production system must be redesigned together to facilitate the implementation of unpredictable product changes in the product family and the corresponding production system. This paper presents a case study conducted at a German car manufacturer, which is used to derive criteria for the comparison of modular product concepts in terms of flexibility from a product development and production perspective.