In diesem Beitrag wird am Beispiel von Flanschverbindungen dargestellt, wie Simulations- und Berechnungsmodelle wissensbasiert aufgebaut und verknüpft werden können. Dies führt zu einer teilautomatisierten Auslegung. In einem weiteren Schritt wird eine Methode zur Optimierung der Flanschverbindung vorgestellt. Hierbei wurden Parameter identifiziert, die zur Optimierung geeignet sind. Die prototypische Implementierung der beiden Methoden erfolgte im CAD-System Siemens NX10 (Siemens PLM Software).

This master thesis work was aimed to enhance the designing of robots using cloud technologies. Analytical review of software to design robots, including PDM systems, was made. The specific features of such systems are presented and necessary modules are selected for designing the robot manipulator using CAD and PDM tools. 3D model of industrial robot was created using Semens NX CAD software. All the standards and regulatory documents related to the robotics design were considered. The design sequence of the robot manipulator with reference to standards (GOST 2.103-68 and GOST 19.102-77) is described. The project structure was created with use of Siemens Teamcenter PDM software and cloud technologies. / Данная магистерская диссертация направлена на внедрение технологий проектирования робототехнических систем в облаке. Спроектирован робот манипуляционного типа, создана электронная структура проекта в облаке с использованием программы PDM, проект размещен и организован для дальнейшего развития в облаке.

Das Bereitstellen von Parametern bezüglich Auflösungsvermögen und effektiver Auflösung ist ein gut erforschtes Wissenschaftsfeld, dennoch sind noch einige offen Fragen zu klären, wenn eine standardisierte Erhebung angestrebt wird. Zu diesem Zweck ist im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein Framework definiert und mathematisch und methodologisch beschrieben worden unter Einbeziehung aller untergeordneten Prozesse. Weiterhin liefert sie einen detaillierten Überblick zu den verwendeten Methoden und Strukturen, um räumliche Auflösung zu messen. Das zuvor definierte Framework wird darüber hinaus genutzt, um alle zugehörigen Probleme bezüglich eines genormten Prozesses zu identifizieren und zu lösen. Der so definierte Prozess ist außerdem Teil der bevorstehenden, neuen Norm: DIN 18740-8. Im Hinblick auf die Norm sind alle Messeinflüsse an den möglichen Stellen quantifiziert worden und an Stellen, wo dies nicht möglich ist, wurden Vorkehrungen definiert, die diese Einflüsse mindern. Darüber hinaus wurde ein zugehöriges Softwaretool entwickelt, das ebenfalls die neue Norm unterstützt. Als weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit wurde ein Verfahren zur Verbesserung der räumlichen Auflösung entwickelt und bewertet. Das zugehörige Softwaretool kombiniert dabei verschiedene Super-Resolution-Ansätze unter Einbeziehung zusätzlicher Kenntnis über die Bildqualität. Der neuartige Super-Resolution-Ansatz verbessert die räumliche Auflösung von Luftbildern und True-Ortho-Mosaiken indem er ein Set von niedrig aufgelösten Rohbildern, deren optimierter, äußerer und innerer Orientierung und die abgeleitete 3D-Oberfläche als Eingangsdaten akzeptiert. Anschließend werden ein oder mehrere hochaufgelöste Bilder als hybride Kombination von klassischen Super-Resolution-Methoden und De-Mosaikierung berechnet, unter Berücksichtigung der photogrammetrischen Projektionen auf die 3D-Oberfläche. Dabei werden Limitierungen der Bildkoregistrierung mit üblich verwendeten Optical-Flow-Ansätzen überwunden. / Although acquisition of resolving power and effective spatial resolution is a well-studied field of research, there are still several scientific questions to be answered when it comes to a standardized determination. Therefore, this thesis provides a description of a framework for the imaging process of remote sensing sensors mathematically and methodologically including imaging components and subsequent processes. Furthermore, a detailed review for different structures and methods to measure spatial resolution is included. Aforementioned framework then is utilized to identify related issues to a standardized process obtaining spatial resolution parameters as an image quality criterion to support an upcoming standard DIN 18740-8. With respect to define the norm-procedure every measurement influence is quantified where possible and in other cases arrangements are specified to diminish their influence. Moreover, the development of an associated software measurement tool has been accomplished as part of this thesis, which also supports the norm for aerial image quality, spatial resolution in particular. As part of a further objective of this thesis, a super-resolution approach to improve spatial resolution of aerial images has been developed and evaluated. The related software tool is able to combine different super-resolution techniques and includes known image quality parameter in subsequent calculations. The novel super-resolution approach improves spatial resolution of aerial imagery and true ortho-mosaics by taking a set of multiple low-resolved raw images (color filter array), their optimized exterior and interior orientation parameters and the derived 3D-surface as input. Then, one or more super-resolved images are calculated as a hybrid of classic super-resolution method and demosaicing while considering photogrammetric back-projections onto the 3D-surface. Thereby, limitations of image co-registration with commonly used optical flow approaches can be neglected.

<p>The development in the steam turbine business is heading for applications with much higher steam parameters since this enables a raised efficiency. Steam parameters refer to the pressure and the temperature of the steam. The aim of this study was to generate concepts for steam turbine inlet control valves designed for higher pressure and temperature in comparison with the present design. Future steam power plants using solar energy, based on tower technology, request this kind of performance and are an important potential market.</p><p>This master thesis at Linköping University has been written in collaboration with Siemens Industrial Turbomachinery AB. The performed work has incorporated literature studies, functional analysis and solid mechanics analysis, flow analysis, evaluation of sealings and cup springs and development of the dimensioning data for the future control valve. The aim was to find a design concept that sustains the new and higher steam parameters and is tolerant concerning vibrations.</p><p>A systematical way to work has been applied during the project and a detailed planning was continuously followed and adjusted. Major methods used were product design specification, quality function deployment, morphological matrices, decision matrices and failure mode and effect analysis. Important programs used during the project were Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD and MS Excel.</p><p>Today’s valves are dimensioned for much lower performance than the new requirements in terms of pressure and temperature. The main problem for the present design is that the opening and closing forces requirements, with the new higher pressure, get unreasonably large. Therefore were many of the developed concepts equipped with a pressure balancing feature. This feature also gives another desirable result; the vibrations (that is the source of many of the problems with the present design) will also be reduced.</p><p>During the early concept development phase, 15 different concepts were generated and after the concept evaluation only three concepts remained. These concepts were further developed in different areas of interest and finally one of the three was chosen to be the winning concept. The new valve design will most likely meet the requirements and has the potential to be refined for even higher pressure for future demands.</p> / <p>Utvecklingen inom ångturbiner går mot applikationer med mycket högre ångdata eftersom detta möjliggör en ökad effektivitet. Ångdata refererar till ångans tryck och temperatur. Uppgiften var att generera koncept för inloppsreglerventiler (till ångturbiner) dimensionerade för högre tryck och temperatur jämfört med dagens design. Framtida ångkraftverk som drivs av solenergi, så kallade soltorn, efterfrågar denna prestanda och är en viktig framtida marknad.</p><p>Detta examensarbete vid Linköpings Universitet har skrivits i samverkan med Siemens Industrial Turbomachinery AB. Det genomförda arbetet har innefattat litteraturstudier, funktionsanalys och hållfasthetsanalys, flödesanalys, utvärdering av tätningar och tallriksfjädrar samt framtagning av dimensioneringsunderlag för den framtida reglerventilen. Målet var att finna ett koncept som klarar av dessa nya och högre ångdata och är tåligt beträffande vibrationer.</p><p>Ett systematiskt arbetssätt har anammats under projektet och en detaljerad planering upprättades och uppdaterades kontinuerligt. Viktiga metoder som använts är PDS (Product Design Specification), QFD (Quality Function Deployment), morfologisk matris, relativ beslutsmatris och feleffektanalys. Viktiga program som använts i projektet är Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD och MS Excel.</p><p>Dagens ventiler är dimensionerade för mycket lägre prestanda än de nya kraven kräver i termer av tryck och temperatur. Det huvudsakliga problemet med den nuvarande designen var att kraven på de öppnande och stängande krafterna, med dessa nya ångdata, blir orimligt höga. Därför har många av de framtagna koncepten utrustats med tryckbalanserande funktion. Denna funktion ger också ett annat önskvärt resultat; vibrationerna (som är källan till många problem med dagens design) kommer även de att reduceras.</p><p>Under den tidiga konceptutvecklingsfasen genererades 15 olika koncept och efter konceptutvärderingen återstod bara tre. Dessa koncept vidareutvecklades inom olika intressanta områden och slutligen valdes ett av koncepten som det vinnande. Den nya ventildesignen kommer med stor sannolikhet att uppfylla kraven och har potential att förfinas för ännu högre tryck för framtida krav.</p>

The development in the steam turbine business is heading for applications with much higher steam parameters since this enables a raised efficiency. Steam parameters refer to the pressure and the temperature of the steam. The aim of this study was to generate concepts for steam turbine inlet control valves designed for higher pressure and temperature in comparison with the present design. Future steam power plants using solar energy, based on tower technology, request this kind of performance and are an important potential market. This master thesis at Linköping University has been written in collaboration with Siemens Industrial Turbomachinery AB. The performed work has incorporated literature studies, functional analysis and solid mechanics analysis, flow analysis, evaluation of sealings and cup springs and development of the dimensioning data for the future control valve. The aim was to find a design concept that sustains the new and higher steam parameters and is tolerant concerning vibrations. A systematical way to work has been applied during the project and a detailed planning was continuously followed and adjusted. Major methods used were product design specification, quality function deployment, morphological matrices, decision matrices and failure mode and effect analysis. Important programs used during the project were Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD and MS Excel. Today’s valves are dimensioned for much lower performance than the new requirements in terms of pressure and temperature. The main problem for the present design is that the opening and closing forces requirements, with the new higher pressure, get unreasonably large. Therefore were many of the developed concepts equipped with a pressure balancing feature. This feature also gives another desirable result; the vibrations (that is the source of many of the problems with the present design) will also be reduced. During the early concept development phase, 15 different concepts were generated and after the concept evaluation only three concepts remained. These concepts were further developed in different areas of interest and finally one of the three was chosen to be the winning concept. The new valve design will most likely meet the requirements and has the potential to be refined for even higher pressure for future demands. / Utvecklingen inom ångturbiner går mot applikationer med mycket högre ångdata eftersom detta möjliggör en ökad effektivitet. Ångdata refererar till ångans tryck och temperatur. Uppgiften var att generera koncept för inloppsreglerventiler (till ångturbiner) dimensionerade för högre tryck och temperatur jämfört med dagens design. Framtida ångkraftverk som drivs av solenergi, så kallade soltorn, efterfrågar denna prestanda och är en viktig framtida marknad. Detta examensarbete vid Linköpings Universitet har skrivits i samverkan med Siemens Industrial Turbomachinery AB. Det genomförda arbetet har innefattat litteraturstudier, funktionsanalys och hållfasthetsanalys, flödesanalys, utvärdering av tätningar och tallriksfjädrar samt framtagning av dimensioneringsunderlag för den framtida reglerventilen. Målet var att finna ett koncept som klarar av dessa nya och högre ångdata och är tåligt beträffande vibrationer. Ett systematiskt arbetssätt har anammats under projektet och en detaljerad planering upprättades och uppdaterades kontinuerligt. Viktiga metoder som använts är PDS (Product Design Specification), QFD (Quality Function Deployment), morfologisk matris, relativ beslutsmatris och feleffektanalys. Viktiga program som använts i projektet är Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD och MS Excel. Dagens ventiler är dimensionerade för mycket lägre prestanda än de nya kraven kräver i termer av tryck och temperatur. Det huvudsakliga problemet med den nuvarande designen var att kraven på de öppnande och stängande krafterna, med dessa nya ångdata, blir orimligt höga. Därför har många av de framtagna koncepten utrustats med tryckbalanserande funktion. Denna funktion ger också ett annat önskvärt resultat; vibrationerna (som är källan till många problem med dagens design) kommer även de att reduceras. Under den tidiga konceptutvecklingsfasen genererades 15 olika koncept och efter konceptutvärderingen återstod bara tre. Dessa koncept vidareutvecklades inom olika intressanta områden och slutligen valdes ett av koncepten som det vinnande. Den nya ventildesignen kommer med stor sannolikhet att uppfylla kraven och har potential att förfinas för ännu högre tryck för framtida krav.

Cette thèse propose une approche transversale entre différentes disciplines : musicologie historique, musicologie analytique (analyse des œuvres et génétique de l’œuvre) et sociologie des arts (analyse socio-économique et analyse sociologique de la trajectoire de l’œuvre). Les compositeurs de la « Nouvelle Simplicité » sont à l’origine d’un courant compositionnel très large réintégrant les formes musicales traditionnelles dans une interprétation nouvelle, réactivant la fonction de la polarité des consonances et des dissonances. La notion de « simplicité » et les idées qui ont émergé de ce concept ont ainsi été un catalyseur qui a participé à l’établissement du postmodernisme en Allemagne. Toutefois, la génération de la « Nouvelle Simplicité » et leurs idées et concepts en communs ont trouvé une fin brutale avec la chute du mur de Berlin et les changements culturels et politiques induits par ce bouleversement. Les évolutions politiques et la création d’une nouvelle Akademie der Künste Berlin qui représentait une fusion de l’Akademie der Künste Berlin est et ouest ont abouti à une opposition entre deux signataires du premier manifeste de cette génération de compositeurs : W. Rihm, avec son abstention du débat, et H-J. von Bose, avec son retrait de l’Akadémie der Künste Berlin (il sera suivi de plusieurs autres artistes tels que G. Ligeti et G. Baselitz). Cela marque la fin définitive de la collaboration de cette génération de compositeurs. / This thesis proposes a cross-disciplinary approach between: historical musicology, analytical musicology (analysis of pieces and the genetics of the piece) and art sociology (socio- economic analysis and sociological analysis of artistic practice). The "New Simplicity" composers were the source of a very wide compositional current reintegrating traditional musical forms in a new interpretation, reactivating the function of the polarity of consonance and dissonance. The notion of "simplicity" and ideas that emerged from this concept were a catalyst that contributed to the establishment of postmodernism in Germany. However, the generation of the "New Simplicity" and their shared ideas and concepts came to an abrupt end with the fall of the Berlin Wall and the cultural and political changes induced by this upheaval. Political developments and the creation of a new Akademie der Künste Berlin representing a fusion of Akademie der Künste Berlin East and West led to an opposing position between two first manifesto signatories of this generation of composers: W. Rihm with his abstention from the debate and H-J. von Bose with his withdrawal from the Akademie der Künste Berlin in common with many other artists such as G. Ligeti and G. Baselitz, marking the definitive end of the collaboration of this generation of composers.

This graduation theses shows some of possible versions of outdoor switchgears with very high voltage, especially on the level 123 kV both concerning own complement of classic outdoor switchgears with devices as are overvoltages limiter, disconnecting switchgears, circuit breakers, etc., and compact connections. In the introduction of my theses there are explained basic ideas and theories of switchgears and described main devices and equipments which create classic (from equipment setting point of view) outdoor switchgears of very high voltage. Subsequently it describes possible ways of linking-up of these devices in the complex of switchgears themselves according to possible dispositions arranged and busbars systems. The same focus is dedicated to new, non-classic (non-standard solution in terms of devices solution), compact solving of outdoor very high voltage modules either by air isolated or by means of enclosed technology with gas SF6 which represent innovative solving first of all from reduction of built up area point of view which is very important from economic point of view especially during constructions of new switchgears. In the end of my theses there are mentioned also brief evaluations of producers and economics for development and operation of individual technologies. I used for my work materials of companies CEZ, a. s., Siemens, a. s. and Abb, a.s.

Denna rapport är ett resultat av utförd fallstudie på Siemens Industrial Turbomachinery AB. Studien utfördes som ett DMAIC-projekt i syfte att utvärdera befintlig processtyrning och ge förslag på nya styrparametrar för att styra och övervaka tillverkningsprocessen av rotorer. En rotor skapas genom montage av turbinmodul på kompressorrotor. För att säkerställa rotorns funktionalitet mäts rotorkast kontinuerligt under tillverkningprocessen. Stora rotorkast uppstår sporadiskt vid montaget varpå nuvarande avhjälpningsmetod  innefattar tids- och kostnadskrävande demontage och återmontage av turbinmodul på kompressorrotor.  Rekommendationer har utformats och baserats utifrån historiskt analyserad data, insamlad mellan åren 2013 och 2020, 19 intervjuer och 2 workshops. Rekommendationer innefattar implementering av statistisk processtyrning. Ett av argumenten till implementeringen är att börja utvärdera effekten av genomförda förbättringsprojekt. Denna studie identifierade ett förbättringsprojekt, genomfört år 2016, som ökade andelen defekter med 454%. Då förbättringsprojektet tros bidragit med en förbättring i ett annat processteg ges rekommendationen att utvärdera helheten av implementerad förbättringsåtgärd. Avslutningsvis rekommenderas att uppdatera dagens bristfälliga processtyrning genom beräknandet av nya toleranser baserat på önskad kvalitetsnivå och eliminera diskrepanserna mellan de idag använda toleranserna. / This report is a result of a case study carried out at Siemens Industrial Turbomachinery AB. The study was conducted as a DMAIC project with the aim of evaluating existing process control and proposing new control parameters for controlling and monitoring the manufacturing pro- cess of rotors. A rotor is created by the assembly of a turbine module on a compressor rotor. In order to ensure the functionality of the rotor, rotor-runout is continuously measured during the manufacturing process. Large rotor-runouts occur sporadically during assembly and the current method to fix the abnormalities includes time- and costly disassembly and re-assembly of the turbine module on the compressor rotor. Recommendations have been designed after analysis of historical data collected between 2013 and 2020, 19 interviews and 2 workshops. Recom- mendations include implementation of statistical process control. One of the arguments for the implementation is to start evaluating the effects of completed improvement projects. This study identified an improvement project, completed in 2016, which increased the proportion of defects by 454%. Since the improvement project is believed to have contributed to an enhancement in another part of the process, a more holistic way of evaluation is needed to follow up effects of improvements projects. Finally, it is recommended to update the tolerances by calculating new ones based on the desired quality level while also eliminating the discrepancies between the different tolerances used today.

At present there are different reliability standards that are being used for carrying out reliability prediction. They take into consideration different factors, environments and data sources to give reliability data for a wide range of electronic components. However, the users are not aware of the differences between the different reliability standards due to the absence of benchmarks of the reliability standards that would help classify and compare between them. This lack of benchmark denies the users the opportunity to have a top-down view of these different standards and choose the appropriate standard based on qualitative judgement in performing reliability prediction for a specific system. To addres this issue, the benchmark of a set of reliability standards are developed in this dissertation. The benchmark helps the users of the selected reliability standards understand the similarities and differences between them and based on the evaluation criterion defined can easily choose the appropriate standard for reliability prediction in different scenarios. Theoretical reliability prediction of two electronic products in Bombardier is performed using the standards that have been benchmarked. One of the products is matured with available incident report from the field while the other is a new product that is under development and yet to enter in service. The field failure data analysis of the matured product is then compared and correlated to the theoretical prediction. Adjustment factors are then derived to help bridge the gap between the theoretical reliability prediction and the reliability of the product in field conditions. Since the theoretical prediction of the product under development could not be used to compare and correlate any data due to unavailability, instead, the accelerated life test is used to find out the product reliability during its lifetime and find out any failure modes intrinsic to the board. A crucial objective is realized as an appropriate algorithm/model is found in order to correlate accelerated test temperature-cycles to real product temperature-cycles. The PUT has lead-free solder joints, hence, to see if any failures occurring due to solder joint fatigue has also been of interest. Additionally, reliability testing simulation is a performed in order to verify and validate the performance of the product under development during ALT. Finally, the goal of the thesis is achieved as separate models are proposed to predict product reliability for both matured products and products under development. This will assist the organization in realizing the goal of predicting their product reliability with better accuracy and confidence. / För närvarande finns det olika tillförlitlighetsstandarder som används för att utföra tillförlitlighet förutsägelse. De tar hänsyn till olika faktorer, miljöer och datakällor för att ge tillförlitlighetsdata för ett brett spektrum av elektronikkomponenter. Men användarna inte är medvetna om skillnaderna mellan de olika tillförlitlighetsstandarder på grund av avsaknaden av riktmärken för tillförlitlighetsstandarder som skulle hjälpa klassificera och jämföra mellan dem. Denna brist på jämförelse förnekar användarna möjlighet att få en top-down bakgrund av dessa olika standarder och välja lämplig standard baserad på kvalitativ bedömning att utföra tillförlitlighet prognos för ett specifikt system. För att lösa detta problem, är riktmärket en uppsättning av tillförlitlighetsstandarder som utvecklats i denna avhandling. Riktmärket hjälper användarna av de utvalda tillförlitlighetsstandarder förstå likheter och skillnader mellan dem och på grundval av bedömningskriteriet definieras kan enkelt välja lämplig standard för pålitlighet förutsägelse i olika scenarier. Teoretisk tillförlitlighet förutsäga två elektroniska produkter i Bombardier utförs med hjälp av standarder som har benchmarking. En av produkterna är mognat med tillgängliga incidentrapport från fältet, medan den andra är en ny produkt som är under utveckling och ännu inte gå in i tjänsten. Analysen av den mognade produkten fält feldata jämförs sedan och korreleras till den teoretiska förutsägelsen. Justeringsfaktorer sedan härledas för att överbrygga klyftan mellan den teoretiska tillförlitlighet förutsägelse och tillförlitligheten av produkten i fältmässiga förhållanden. Eftersom den teoretiska förutsägelsen av produkt under utveckling inte kan användas för att jämföra och korrelera alla data på grund av otillgängligheten, i stället är det accelererade livslängdstest som används för att ta reda på produktens tillförlitlighet under dess livstid och reda ut eventuella felmoder inneboende till styrelsen . Ett viktigt mål realiseras som en lämplig algoritm /modell finns i syfte att korrelera accelererade provningen temperaturcykler på verkliga produkttemperatur cykler. PUT har blyfria lödfogar därmed att se om några fel inträffar på grund av löda gemensam trötthet har också varit av intresse. Dessutom är tillförlitlighet testning simulering en utförs för att verifiera och validera produktens prestanda under utveckling under ALT. Slutligen är målet med avhandlingen uppnås som separata modeller föreslås att förutsäga produktens tillförlitlighet för både förfallna och produkter under utveckling. Detta kommer att hjälpa organisationen att förverkliga målet att förutsäga deras tillförlitlighet med bättre noggrannhet och förtroende.

The ability to accurately predict dose from electron backscatter created by internal lead shielding utilized during various superficial electron beam treatments (EBT), such as lip carcinoma, is required to avoid the possibility of an overdose. Methods for predicting this dose include the use of empirical equations or physically measuring the electron backscatter factor (EBF) and upstream electron backscatter intensity (EBI). The EBF and upstream EBI are defined as the ratio of dose at, or upstream, from the shielding interface with and without the shielding present respectively. The accuracy of these equations for the local treatment machines was recognised as an area that required verification; in addition the ability of XiO's electron Monte Carlo (eMC) treatment planning algorithm to handle lead interfaces was examined. A Monte Carlo simulation using the EGSnrc package of a Siemens Artiste Linac was developed for 6, 9, 12, and 15 MeV electron energies and was verified against physical measurements to within an accuracy of 2 % and 2 mm. Electron backscatter dose distributions were predicated using the MC model, Gafchromic film, and XiO eMC, which when compared showed that XiO's eMC could not accurately calculate dose at the lead interface. Several MC simulations of lead interfaces at different depths, corresponding to energies of 0.2-14 MeV at the interfaces, were used to validate the accuracy of the equations, with the results concluding that the equation could not accurately predict EBF and EBI values, especially at low energies. From this data, an equation was derived to allow estimation of the EBF and upstream EBI, which agreed to within 1.3 % for the EBF values and can predict the upstream EBI to a clinically acceptable level for all energies.