Aus der Motivation "In der Produktentwicklungsphase führen die zunehmende Nutzung externer Engineeringleistungen und die Erstellung domänenspezifischer Modelle vermehrt zu heterogenen Datenbeständen. Diese sind häufig auf verschiedene Verwaltungsebenen und -systeme verteilt. Mitunter befinden sich diverse Produktdatenmanagementsysteme parallel im Einsatz. In der Betriebsphase verursachen unterschiedliche Informationsquellen, darunter Sensoren und eingebettete Systeme, verteilte und ebenfalls heterogene Datenbestände. Stetig komplexer und intelligenter werdende Produkte sowie deren Vernetzung im Kontext von Industrial Internet of Things führen zu einem rasanten Anwachsen der Datenmenge. Ein gemeinsames Management von Produkt- und Maschinendaten zwischen der Entwicklungs- und der Betriebsphase existiert nicht. Insbesondere ist kein barrierefreier und konsistenter Informationsaustausch möglich. Vorwiegend organisatorische und sicherheitsrelevante Defizite verhindern derzeit einen koordinierten, multidirektionalen und reproduzierbaren Austausch von Produktinformationen. In dem Zusammenhang besitzen Maschinenhersteller keinen Zugriff auf die Informationen realer Maschinen. Maschinenbetreibern fehlt der Zugang zum Produktmodell und zu den damit verbundenen Entwicklungsergebnissen und den aktuellsten Änderungen. ..."

Nutzerzentrierung in der Produktentwicklung ist ein seit Jahrzehnten intensiv beforschtes Feld mit dem wesentlichen Ziel, Nutzeranforderungen möglichst ganzheitlich zu ermitteln und beschreiben. Damit soll den potentiellen Anwendern ein Produkt geliefert werden können, das einen tatsächlichen Bedarf bestmöglich adressiert oder entsprechende Begehrlichkeiten weckt und somit einen hohen Markterfolg verspricht. In der Praxis lässt sich dennoch beobachten, dass oftmals eine eher technische Perspektive, in welcher der Mensch irgendwie enthalten ist, den Entwicklungsprozess dominiert. Der Beitrag dient als Ergebnisbericht einer praxisbezogenen, interdisziplinären Lehrveranstaltung mit dem Ziel, bereits in der akademischen Ausbildung stärker für die Anwenderperspektive zu sensibilisieren. Die im Pilotkurs partizipativ gestaltete Lehrveranstaltung zu nutzerzentrierter Anforderungserhebung wurde im zweiten Durchlauf pandemiebedingt auf Remotelehre und virtuelle Kollaboration umgestellt. Die Effekte beider Formate werden im Beitrag unter verschiedenen Aspekten bilanziert und die Ergebnisbewertung erfolgt als Reflektion des Standardcurriculums.

Metamaterials are artificially designed materials with desired electromagneticresponses for advanced wave manipulation. Their key constituent is often somenoble metal, thanks to its well localized plasmonic effects with highextinction cross section. In this project, a metamaterial based onmetal-insulator-metal (MIM) structure is investigated to create a compactplanar reflector which mimics the function of a parabolic mirror. In such ametamaterial, each MIM unit is essentially a sub-wavelength resonator whichexhibits magnetic-dipole resonance. To achieve focusing effect, phase shift onreflected wave by each MIM unit upon a plane-wave incidence is calculatedrigorously through finite-element method. By carefully selecting unitgeometries and thereby introducing a phase gradient along the reflector plane,one can control propagation direction of reflected wave at each reflectorposition. The principle can be explained in terms of either ray-optics theoryor generalized Snell’s law. As a particular demonstration, we have designed inthe thesis a planar reflector consisting of eleven MIM units with a totaldevice width of 5.5 µm. FEM simulation showed that the reflector focuses lightat 1.2 µm wavelength with a nominal focus length of 6 µm. Such compactmetamaterial devices can be potentially fabricated on chips for sensing andtelecom applications, circumventing many inconveniences of includingconventional lenses in an optical system. / Metamaterial är artificiellt konstruerade material med vissa önskadeelektromagnetiska egenskaper, vilket kan utnyttjas för avancerad styrning avelektromagetisk vågutbredning. Metamaterialet som undersöks i denna rapportär baserad på en metall-isolator-metall (MIM) struktur, denna strukturkommer användas för konstruktion av en platt parabolisk reflektor. Vilket isin tur består av en serie MIM-strukturer med varierande storlekar. VarjeMIM-struktur är i princip en resonator med en storleksordning mycket mindreän våglängden och ger upphov till en magnetisk resonans. För att sedan uppnåfokus genomförs en rigorös beräkning av fasen med hjälp av finita elementmetoden, varpå man kan beräkna fas och amplitud från strukturen efterreflektion från en plan våg. Därefter kan man välja ut de geometrierna somkrävs för att styra riktningen av vågpropagationen med en fasgradient.Fysikaliska principerna kan förklaras genom stråloptik eller med hjälp avgeneraliserade Snell's lag. I denna rapport presenteras en design av en planreflektor med elva MIM strukturer där den totala storleken är 5.5 µm. FEMsimulering visade att reflektorn fokuserade ljuset vid våglängden 1.2 µm medden nominella fokallängden 6 µm. Dessa kompakta metamaterial kan eventuellttillverkas på chip för detektering och telekom, vilket löser problemen medatt inkludera konventionella linser i optiska system.