Neuartige Hybridgarn-Textil-Thermoplaste (HGTT) ermöglichen die automatisierte Fertigung von Faserverbundbauteilen in serienfähigen Taktzeiten. Im Rahmen des Produktionstechnischen Zentrums der TU Dresden (ProZeD) und mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung wurde ein solcher Fertigungsprozess entwickelt und gestaltet. In diesem wird das Bauteil in zwei wesentlichen Schritten aus textiler Rollenware durch einmaliges Erwärmen und Konsolidieren bei gleichzeitiger Formgebung hergestellt. Im ersten Schritt erfolgt der endkonturnahe Zuschnitt, sowie für dickwandigere Bauteile das Übereinanderlegen mehrerer textiler Preforms und deren Fixierung gegen Verrutschen. Für diesen Prozessschritt wurden das Plasmaschneiden als Trennverfahren von HGTT untersucht und ein Abwicklungsmechanismus für die Rollenware sowie ein Greifersystem für das verzugsfreie Handling der Preform entwickelt. Kernstück der technischen Umsetzung ist dabei eine Parallelkinematik, die a) den Plasmabrenner zum Ausschneiden der Preform führt, b) das Handling der Lagen übernimmt und c) durch optische Überwachung der Faserlage die Qualität sichert. Im zweiten Prozessschritt wird in einem angetriebenen Werkzeug das Material durch Heißpressen konsolidiert. Zur Sicherung einer effektiven Temperierung wird beim Werkzeug auf das MELATO-Prinzip zurückgegriffen und dessen mögliche Einsatzbedingungen untersucht. Ziel von EFFEKT ist es, den Prozess zur Serienreife weiter zu entwickeln, d. h. durch Optimierung der Prozessparameter die Taktzeiten zu minimieren, die gleichbleibende Qualität des Fertigteils sicherzustellen sowie ohne Verschnitt und Ausschuss ressourcenschonend zu fertigen.

Ständig steigende Anforderungen an industrielle Anlagen, wie zum Beispiel ein höherer Durchsatz oder mehr Flexibilität, führen zu einer gesteigerten Komplexität dieser Systeme. Zusätzlich verlagert sich immer mehr Funktionalität aus dem Hardware- in den Softwarebereich, so dass dessen Bedeutung stetig zunimmt. Diesem Wandel mit wettbewerbsfähiger Entwicklungszeit zu begegnen, ist eine der wichtigsten Herausforderungen im Automatisierungssektor. Einen Ansatz hierzu stellt die Verwendung modellbasierter Entwicklungsmethoden dar. Während in den frühen Phasen des Entwicklungsprozesses modellbasierte Methoden zunehmend häufiger eingesetzt werden, besteht vor allem in den späteren Entwicklungsphasen sowie in der Phase des Betriebs erheblicher Nachholbedarf. In diesem Beitrag werden zunächst die bereits heute in der Praxis verwendeten Methoden am Beispiel einer komplexen Roboterkinematik vorgestellt. Anschließend wird im Wesentlichen die Phase des Betriebs betrachtet und dargestellt, welche Mehrwerte sich durch die Verwendung so genannter Smart Services auf Basis der bereits vorhandenen physikalischen Simulationsmodelle ergeben.

Die europäische Fertigungsindustrie steht vor großen Veränderungen, die durch die zunehmende Nachfrage der Kunden nach maßgeschneiderten und/oder intelligenten Produkten, Industrie 4.0 Lösungen und Öffnung der Produktionsketten für Newcomer getrieben werden sowie durch die Veränderung hin zu Wertschöpfungsketten, in denen die Rollen von Lieferanten, Herstellern und Einzelhändlern verschwimmen. Diese sich dynamisch wandelnde Umwelt erfordert eine Anpassungsfähigkeit der Mitarbeiter, Fertigungswerkzeuge und Prozesse. Neue IKT-basierte Lösungen erleichtern einen Paradigmenwechsel, der Fabrikarbeiter als zukünftige "Wissensarbeiter" in den intelligenten Fabriken sieht, welcher nicht nur durch die Einführung neuer Technologien in die Fabriken gelingen kann. Arbeitsabläufe müssen umgestaltet werden und neue Ansätze zur kontinuierlichen Weiterentwicklung sind erforderlich. Bei der Verschiebung der Arbeitsaufgaben hin zur Wissensarbeit müssen bei der Anpassung der Arbeitsumgebungen zunehmend die Unterschiede bei den kognitiven Fähigkeiten berücksichtigt werden. Das hier vorgestellte Forschungsprojekt Factory2Fit zielt darauf ab, die menschlich zentrierte Fertigung auf ein neues Niveau zu bringen, indem den Mitarbeitern eine führende Rolle bei der Anpassung und Entwicklung ihrer eigenen Aufgaben zukommt. Das Hauptziel des Projektes ist es, adaptive Automatisierungslösungen zu entwickeln und zu pilotieren, die den Arbeitsablauf verbessern, den Arbeitnehmer dabei unterstützen, seine Kompetenzen zu entwickeln und die Mitarbeiter dazu befähigen, Wissen zu teilen und sich an der Gestaltung ihrer eigenen Arbeit zu beteiligen. Das Projekt Factory2Fit wird von Horizon 2020 (H2020/2014-2020), dem Programm für Forschung und Innovation der Europäischen Union, unter der Zuwendungsvereinbarung Nr. 723277 gefördert.

Die Produktvisualisierung in AR/VR-Anwendungen erfordert einen weitgehend manuellen Prozess der Datenaufbereitung. Bisherige Veröffentlichungen konzentrieren sich auf die fehlerfreie Triangulation oder Transformation von Produktstrukturdaten und Anzeigeattributen für AR/VR-Anwendungen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Aufbereitung der benötigten Geometriedaten. In diesem Zusammenhang kann durch Automatisierung eine deutliche Aufwandsreduzierung erreicht werden. Die Schritte der Geometrieaufbereitung werden identifiziert und auf ihr Automatisierungspotenzial hin untersucht. Darüber hinaus werden mögliche Kopplungen von Teilschritten diskutiert. Es wird eine Struktur für den Geometrieaufbereitungsprozess vorgeschlagen. Mit diesem strukturierten Prozess wird es möglich, die verfügbare Rechenleistung der Zielplattform bei der Geometrieaufbereitung zu berücksichtigen. Die Anzahl der zu rendernden Objekte, die Qualität der Tesselierung und der Detailgrad können durch die automatisierte Wahl der Transformationsparameter gesteuert werden. Es wird ein Software-Tool vorgestellt, in dem Teile der automatischen Aufbereitung bereits implementiert sind. Nach einer Analyse der Produktstruktur einer CAD-Datei wird die Transformation für jede Komponente (Bauteil oder Baugruppe) durchgeführt. Bisher implementierte Funktionen erlauben z.B. die Auswahl von Komponenten anhand von Filteroptionen, die Transformation im Batch-Modus, das Entfernen bestimmter Details und die Erstellung von UV-Maps. Flexibilität, Transformationsqualität und Zeitersparnis werden beschrieben und diskutiert.

Steigende Komplexität von Maschinen und Anlagen sowie unternehmensindividuelle Produktstrukturen führen zu Herausforderungen im Handling großer 3D-Modelle in kommerziell verfügbaren CAD-Systemen. Der Vortrag thematisiert die Anwendung unterschiedlicher Automatisierungsmöglichkeiten des CAD-Systems CATIA V5® der Firma Dassault Systèmes. Hierbei wird zum einen auf die besonderen Herausforderungen im Konstruktionsbereich des Textilmaschinenbaus eingegangen. Zum anderen werden Vorschläge für eine parametergesteuerte Anlagenkonzeption auf Basis von Knowledgeware, eine automatisierte Abstraktion großer Baugruppen und für die automatisierte Ermittlung masseabhängiger Parameter komplexer Produkte vorgestellt.

Der Einsatz kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe im Strukturleichtbau ziviler Luftfahrzeuge wird erheblich durch Produktionsautomatisierung getrieben. Einzelne Komponenten der für die Verarbeitung der duroplastischen Werkstoffe genutzten Automated-Fiber-Placement Anlagen bieten jedoch noch erhebliches Potential für die Steigerung der Leistungsfähigkeit des Prozesses. Insbesondere ist der prozessspezifische Entwicklungs- und Kenntnisstand des Erwärmungssystems gegenüber der Verfahrensvariante mit thermoplastischen Werkstoffen weniger fortgeschritten. So weisen die dort genutzten Diodenlaser Vorteile in der Reaktionszeit, der Homogenität der Erwärmung und ihrer Regelbarkeit gegenüber den im AFP genutzten Infrarotstrahlern auf. Letztere haben jedoch einen geringeren Bauraumbedarf sowie geringere Kosten und Sicherheitsanforderungen. Um die Vorteile beider Erwärmungssysteme für das AFP zu kombinieren, wurde in dieser Arbeit ein neuartiges Erwärmungssystem entwickelt. Kernstück des Lösungsansatzes ist dabei die Nutzung von LEDs als Strahlungsquellen. Grundlegende Prozess- und Materialuntersuchungen ermöglichen die Auswahl geeigneter LEDs und deren Anordnung zu einem prozessgerechten LED-Strahler. Dessen anlagentechnische Integration zu einer Strahlereinheit ermöglicht eine aktive Kontrolle des Profils der abgegebenen Strahlung, um ohne weitere Hilfsmittel eine Anpassung an unterschiedliche Prozessgegebenheiten zu erlauben. Zur Erprobung wurde die Strahlereinheit in eine Versuchsumgebung, welche den AFP-Prozess vereinfachend auf Labormaßstab abbildet, integriert. Die Baumraumbeschränkungen üblicher Infrarotstrahlersystem finden hierbei Berücksichtigung. In der Erprobung wurden bidirektionale Laminate hergestellt und die erzielte Oberflächentemperatur gemessen. Dabei zeigte sich, dass das neuartige Erwärmungssystem sehr gut geeignet ist, den benötigten Wärmeeintrag für den Prozess zuverlässig zu liefern. Anschließend wurde in weiteren Versuchen festgestellt, dass das vorliegende System prinzipiell bereits in der Lage ist, den Anforderungen eines industriellen Prozesses in puncto erzielbarer Ablegegeschwindigkeit gerecht zu werden. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Reaktionszeit beim Anfahren und Stoppen des Ablegekopfes durch eine aktive Kontrolle des Profils der abgegebenen Strahlung kurzgehalten und so ein sehr gut kontrollierbares Erwärmungsverhalten erzielt werden kann. Da für eine robuste Prozessgestaltung auch eine präzise Vorhersage der Erwärmung des Materials vonnöten ist, wurde ein numerischen Modell des Energieeintrags und der dadurch verursachten Erwärmung entwickelt. Dabei war es zudem das Ziel, die lokale Verteilung des eingebrachten Wärmestroms zu analysieren und mit dem neuartigen Erwärmungssystem vorhersehbar zu beeinflussen. Dazu wurde ein optisches Modell entwickelt, welches auf numerischer Basis den Energieeintrag jeder einzelnen LED in das Substrat zu bestimmen gestattet. In der anschließenden Simulation wurde eine Konfiguration ermittelt, welche eine nahezuhomogene Verteilung der eingebrachten Wärmeleistung über der bestrahlten Fläche ermöglicht. Die Berechnungsergebnisse konnten zudem auf rein optischer Basis mit sehr guter Übereinstimmung experimentell validiert werden. Der so bestimmte Wärmestrom wurde zudem als Eingangsgröße für ein Prozessmodell der Erwärmung genutzt. Für dieses Prozessmodell wurde ein erweiterter zweidimensionaler Ansatz genutzt, um den dreidimensionalen Erwärmungsvorgang effizient abzubilden. In der abschließenden Validierung zeigte sich eine prinzipiell hohe Übereinstimmung von Theorie und Experiment. Die Fähigkeit des neuartigen LED-Erwärmungssystems, die Temperaturgradienten normal zur Ablegerichtung im bestrahlten Substrat gezielt einstellen zu können, wurde dabei bestätigt. Das im Rahmen der vorliegenden Arbeit entwickelte, neuartige LED-Erwärmungssystem ermöglicht durch die Kombination der Vorteile von Infrarotstrahlern und Diodenlasern wesentliche Fortschritte für die Weiterentwicklung des industriellen AFP. So ergeben sich durch die Verwendung standardisierter LEDs und dem damit ermöglichten flexiblen Aufbau des Erwärmungssystems Möglichkeiten zur Kostensenkung in der Entwicklung neuer Ablegeanlagen. Der Betrieb und die Wartung solcher Anlagen kann zudem energieeffizienter und damit günstiger gestaltet werden. Weiterhin ergibt sich durch die zuverlässigere Messung der Temperatur die Möglichkeit, robustere Regelkreise zu integrieren. Dies wird weiter begünstigt durch die schnelle Reaktion der Strahlungsquellen, was zudem eine Reduktion der Fertigungszeit insbesondere bei komplexen Bauteilen ermöglicht.:1 Einleitung und Motivation 2 Stand der Technik 2.1 Faser-Kunststoff-Verbunde in der Luftfahrt 2.2 Automatisierte Ablegeverfahren 2.3 Bestehende Erwärmungssysteme für Ablegeverfahren 2.4 LEDs als Strahlungsquellen 2.5 Vergleich der Erwärmungssysteme 3 Entwicklung eines LED-basierten Erwärmungssystems 3.1 Anforderungen, Rahmenbedingungen und Zielgrößen 3.1.1 Anforderungen 3.1.2 Rahmenbedingungen 3.1.3 Zielgrößen 3.2 Anlagenkonzept 3.3 Entwicklung eines LED-Strahlers 3.3.1 Prozessmodell zur Auslegung 3.3.2 Spektrales Absorptionsverhalten des Materials 3.3.3 Auswahl geeigneter LEDs 3.3.4 Anordnung der LEDs zu einem LED-Strahler 3.4 Weitere Komponenten und Integration des LED-Strahlers 3.4.1 Aufbau einer Steuereinheit 3.4.2 Aufbau eines Versuchsstands 3.4.3 Montagekörper der LED-Strahlereinheit 3.4.4 Integration des Erwärmungssystems 3.5 Erprobung des Erwärmungssystems 3.5.1 Ablegeversuche 3.5.2 Variieren von Geschwindigkeit und Leistung 3.5.3 Einstellen der Reaktionszeit 3.6 Ergebnisdiskussion 4 Prozessmodell zum optischen Energieeintrag 4.1 Modellentwicklung 4.1.1 Modellannahmen 4.2 Numerische Implementation 4.2.1 Abbilden der diskreten Geometrie 4.2.2 Berechnen des Wärmestroms, der Wärmestromdichte und der Bestrah- lungsstärke 4.3 Simulieren unterschiedlicher Eingangsverteilungen 4.3.1 Eingangsverteilung aus Auslegung und Ablegeversuchen 4.3.2 Einstellen unterschiedlicher Verteilungen 4.4 Validierung 4.4.1 Versuchsaufbau und -durchführung 4.4.2 Auswertung 5 Prozessmodell des Erwärmungsvorgangs 5.1 Modellentwicklung und Materialparameter 5.1.1 Anforderungen und Annahmen 5.1.2 Materialparameter 5.2 Implementierung und Berechnung 5.2.1 Implementierung 5.2.2 Berechnung und Simulationsergebnisse 5.3 Validierung des thermischen Modells 5.3.1 Methodik und Versuchsaufbau 5.3.2 Auswertung und Vergleich mit Simulationsergebnissen 6 Potenzialanalyse zum Einsatz des LED-Erwärmungssystems 6.1 Kostensenkung in der Anlagenentwicklung und im Betrieb 6.2 Verbesserung der Prozesskontrolle 6.3 Verkürzung der Prozesszeit 7 Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der berührungslosen Schweißdetektion im Fahrzeug als Bestandteil der automatisierten Klimasteuerung. Für die Erkennung von Schweiß wird eine Wärmebildkamera herangezogen, da austretender Schweiß durch Entzug der Verdampfungswärme die Haut abkühlt und daher auf dem Wärmebild zu sehen ist. Die Ergebnisse basieren auf verschiedenen Studien, in denen 20 Probanden ein sportliches Training absolvieren mussten, um ins Schwitzen zu kommen. Dabei wurde in regelmäßigen Abständen nach dem Schweißstatus gefragt und der Kopfbereich im Wärmebild aufgenommen. Für die Auswertung wurde der Stirnbereich auf dem Wärmebild explorativ untersucht, da dieser meistens nicht von Haaren oder Kleidung bedeckt ist. Der Stirnbereich wurde dann für verschiedene Schweißzustände betrachtet und die Temperaturdifferenz zwischen maximaler und minimaler Temperatur, sowie die festgestellte Fleckigkeit anhand einer räumlichen Frequenzanalyse analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass anhand der 2D-Fouriertransformation, mit anschließender Bildung des radialen Mittelwerts aus dem Powerspektrum, die beste Unterscheidung zwischen einem schwitzenden und nicht schwitzenden Insassen gemacht werden können. Speziell bei der Betrachtung eines Pixelbereichs von 21 Pixel x 21 Pixel auf der Stirn konnte mithilfe der Signalentdeckungstheorie eine Treffer-Rate von 95 % unter 5 % falschen Alarmen festgestellt werden. Das bedeutet, dass es möglich ist, anhand eines Wärmebilds der Stirn das Schwitzen bei einem Insassen im Fahrzeug mit einer Sicherheit von 95 % zu erkennen.

Ständig steigende Anforderungen an industrielle Anlagen, wie zum Beispiel ein höherer Durchsatz oder mehr Flexibilität, führen zu einer gesteigerten Komplexität dieser Systeme. Zusätzlich verlagert sich immer mehr Funktionalität aus dem Hardware- in den Softwarebereich, so dass dessen Bedeutung stetig zunimmt. Diesem Wandel mit wettbewerbsfähiger Entwicklungszeit zu begegnen, ist eine der wichtigsten Herausforderungen im Automatisierungssektor. Einen Ansatz hierzu stellt die Verwendung modellbasierter Entwicklungsmethoden dar. Während in den frühen Phasen des Entwicklungsprozesses modellbasierte Methoden zunehmend häufiger eingesetzt werden, besteht vor allem in den späteren Entwicklungsphasen sowie in der Phase des Betriebs erheblicher Nachholbedarf. In diesem Beitrag werden zunächst die bereits heute in der Praxis verwendeten Methoden am Beispiel einer komplexen Roboterkinematik vorgestellt. Anschließend wird im Wesentlichen die Phase des Betriebs betrachtet und dargestellt, welche Mehrwerte sich durch die Verwendung so genannter Smart Services auf Basis der bereits vorhandenen physikalischen Simulationsmodelle ergeben.

Die vorliegende Bachelorarbeit untersucht die Thematik der Vorfertigung im Holzbau und zielt darauf ab, einen umfassenden Einblick zu der Entwicklung, den Praktiken, den Herausforderungen und Potentialen zu geben. Angesichts des steigenden Fachkräftemangels sowie der wachsenden Nachfrage nach bezahlbarem, qualitativ hochwertigem Wohnraum stellt die Produktion im Werk eine entscheidende Komponente für die zukünftige Entwicklung der Bauindustrie dar. Dabei wird die Integration von automatisierten Lösungen und Robotik thematisiert. Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, die Möglichkeiten und Herausforderungen der Integration solcher Systeme zu untersuchen und Handlungsempfehlungen für die Umsetzung in Werkhallen abzuleiten. Um einen ausgewogenen Überblick zu gewährleisten, basiert die Untersuchung auf einer Analyse der traditionellen Vorfertigung und deren Limitation. Dabei werden zusätzlich automatisierte Technologien berücksichtigt. Ein Hauptaugenmerk liegt darauf, wie Robotik in diesem Kontext den Produktionsprozess optimieren kann. Im Zuge dieser Analyse werden Vorteile wie Effizienzsteigerung, Produktivität, Präzision und Ressourcenmanagement sowie potenzielle Herausforderungen in Bezug auf eine hohe Anfangsinvestition, Schulungsbedarf und Flexibilitätseinschränkungen herausgestellt. Die wichtigsten Erkenntnisse, aus der Quellenarbeit und den Experteninterviews, zeigen die wachsende Bedeutung der Integration von Robotik in der Vorfertigung im Holzbau und verdeutlichen die Notwendigkeit weiterer Forschung und Entwicklung in diesem Bereich. Die vorliegende Arbeit legt einen Grundstein für das Verständnis der Vorfertigungsprozesse, die Integrationsmöglichkeit verschiedener Technologien und fördert das Verständnis der Potenziale und Herausforderungen, die mit der Nutzung dieser Technologien einher gehen. ...:1 Einleitung 2 Theoretische Grundlagen der Vorfertigung 2.1 Vorfertigung 2.1.1 Begriffsdefinitionen 2.1.2 Intention und Voraussetzungen der Vorfertigung 2.1.3 Vor- und Nachteile des Bauens mit vorgefertigten Elementen 2.1.4 Kritische Gegenüberstellung zur konventionellen Produktion 2.2 Automatisierung und Digitalisierung im Kontext 2.2.1 Begriffsabgrenzung 2.2.2 Notwendigkeit des Ausbaus der Vorproduktion im Holzbau 2.2.3 Analyse der aktuellen Vorproduktionsprozesse in der Werkhalle 3 Effizienzsteigerung durch Prozessanalysen und Automatisierung 3.1 Identifizierung von Engpässen und Schwachstellen 3.2 Einsatz moderner Technologien und Maschinen 3.2.1 Fertigungsform 3.2.2 Materialzuführung 3.2.3 Varianten des Aufbaus 3.3 Automatisierung – Chancen und Herausforderungen 4 Der robotergestützte Ansatz in der Werksfertigung des Holzbaus 4.1 Einführung in den robotergestützten Ansatz 4.1.1 Grundprinzipien 4.1.2 Aufbau 4.1.3 Konvertierung der Daten 4.1.4 Varianten des Aufbaus 4.1.5 Auswahl des passenden Roboters 4.2 Vor- und Nachteile des robotergestützten Ansatzes 4.3 Anwendungsbeispiel 5 Ergebnisse der Untersuchung 5.1 Gegenüberstellung der Fertigungsmethoden 5.2 Handlungsempfehlung für die Integration in Werkshallen 6 Zusammenfassung und Ausblick Ehrenwörtliche Erklärung Literaturverzeichnis Online - Quellen Abbildungsverzeichnis Anhang / This bachelor thesis explores the topic of prefabrication in timber construction and aims to provide a comprehensive insight into the development, practices, challenges and potentials. In view of the increasing shortage of skilled workers and the growing demand for affordable, high-quality housing, factory production is a crucial component for the future development of the construction industry. The integration of automated solutions and robotics will be addressed. The aim of this work is to investigate the possibilities and challenges of integrating such systems and to derive recommendations for action for implementation in factory buildings. To ensure a balanced overview, the study is based on an analysis of traditional prefabrication and its limitations. Automated technologies are also taken into account. A main focus is on how robotics can optimise the production process in this context. In the course of this analysis, benefits such as increased efficiency, productivity, precision and resource management are highlighted, as well as potential challenges in terms of high initial investment, training needs and flexibility limitations.The main findings from the source work and the expert interviews show the growing importance of the integration of robotics in prefabrication in timber construction and highlight the need for further research and development in this area. This thesis lays a foundation for understanding the prefabrication processes, the integration possibilities of different technologies and promotes the understanding of the potentials and challenges associated with the use of these technologies. The work emphasises the importance of further research and implementation of robotics in prefabrication to ensure the competitiveness and sustainability of the timber construction industry and to drive innovative advances.:1 Einleitung 2 Theoretische Grundlagen der Vorfertigung 2.1 Vorfertigung 2.1.1 Begriffsdefinitionen 2.1.2 Intention und Voraussetzungen der Vorfertigung 2.1.3 Vor- und Nachteile des Bauens mit vorgefertigten Elementen 2.1.4 Kritische Gegenüberstellung zur konventionellen Produktion 2.2 Automatisierung und Digitalisierung im Kontext 2.2.1 Begriffsabgrenzung 2.2.2 Notwendigkeit des Ausbaus der Vorproduktion im Holzbau 2.2.3 Analyse der aktuellen Vorproduktionsprozesse in der Werkhalle 3 Effizienzsteigerung durch Prozessanalysen und Automatisierung 3.1 Identifizierung von Engpässen und Schwachstellen 3.2 Einsatz moderner Technologien und Maschinen 3.2.1 Fertigungsform 3.2.2 Materialzuführung 3.2.3 Varianten des Aufbaus 3.3 Automatisierung – Chancen und Herausforderungen 4 Der robotergestützte Ansatz in der Werksfertigung des Holzbaus 4.1 Einführung in den robotergestützten Ansatz 4.1.1 Grundprinzipien 4.1.2 Aufbau 4.1.3 Konvertierung der Daten 4.1.4 Varianten des Aufbaus 4.1.5 Auswahl des passenden Roboters 4.2 Vor- und Nachteile des robotergestützten Ansatzes 4.3 Anwendungsbeispiel 5 Ergebnisse der Untersuchung 5.1 Gegenüberstellung der Fertigungsmethoden 5.2 Handlungsempfehlung für die Integration in Werkshallen 6 Zusammenfassung und Ausblick Ehrenwörtliche Erklärung Literaturverzeichnis Online - Quellen Abbildungsverzeichnis Anhang

Ob für das Erkennen von Innenbereichspotenzialen oder das Monitoring von Siedlungsentwicklungen, es werden flächendeckende, computerverarbeitbare und vergleichbare Abgrenzungen des Innenbereiches benötigt. Explizite Abgrenzungen des Innenbereiches erfolgen entweder über Bebauungspläne (§§ 8 bis 10 BauGB) oder Satzungen (§ 34 BauGB). Diese sind aber weder flächendeckend, noch frei verfügbar oder digital vorhanden. Mit der Einführung des ATKIS® Basis-DLM ist eine flächendeckende, computerverarbeitbare und vergleichbare Siedlungsabgrenzung gegeben. Diese Siedlungsflächen in Form von Baublöcken und Ortslagen sind jedoch nur eine Näherung. Es wurde daher erstmals untersucht, ob auf Grundlage von Geobasisdaten Innenbereichsabgrenzungen automatisiert zu erzeugen. In einem ersten Schritt wurden Vorgaben und Grenzwerte aus der aktuellen Gesetzgebung und Rechtsprechung ermittelt. Auf diesen beruhte die anschließende Konstruktion des Abgrenzungsalgorithmus. Mithilfe einer Referenzinnenbereichsabgrenzung aus der Region Hannover und einem eigens entwickelten Verfahren ist die Bewertung von Abgrenzungen möglich. Neben der Ortslage und einer „verbesserten“ Ortslage wurden fünf Varianten der mit dem Werkzeug „Delineate Built-Up Areas“ erzeugten Siedlungsabgrenzungen auf Ihre Eignung als Innenbereichsabgrenzung untersucht. Dabei hat sich gezeigt, dass mit Hilfe des entwickelten Verfahrens und geeigneter Trainingsdaten eine deutlich bessere Abgrenzung des Innenbereiches generiert werden kann als jene, die mit der Ortslage bisher zur Verfügung steht. Da lediglich Gebäudegrundrisse, wie Hausumringe oder extrahierte Gebäudegrundrisse aus topografischen Karten als Eingangsdaten notwendig sind, können auf diese Weise in Zukunft Innenentwicklungsflächen flächendeckend und in gleichbleibender Qualität - und das auch retrospektiv - abgegrenzt werden. Der Raumforschung steht damit eine lang geforderte Datengrundlage zur Verfügung.