Aus der Einführung: "Eine systematische Vorgehensweise entsprechend der Konstruktionsmethodik gilt als zielführender Ansatz bei der Findung von technischen Lösungen und der Entwicklung von Produkten. In der Literatur finden sich dazu zahlreiche Veröffentlichungen z. B. Feldhusen & Grote 2013; Ehrlenspiel 2014; Ehrlenspiel 2009; Roth 1994 und Livotov 2013. Die VDI Richtlinie 2221 „Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte“ (VDI 1993) beschreibt ebenfalls allgemeingültige Regeln bei der systematischen Lösungsfindung. Iterativ wird in mehreren Teilschritten eine zuvor definierte Aufgabe in eine Lösung überführt. Dabei werden die Phasen der Planung, der Konzeption, des Entwurfes und der Ausarbeitung durchschritten. In der Literatur und den Richtlinien ist jedoch keine explizite Rückkopplung mit dem Nutzer gefordert oder angedacht. Gerade vor dem Hintergrund der voranschreitenden Individualisierung der Produkte und kann hierin ein entscheidender Vorteil liegen. Entwicklungszyklen und die Zeit bis zur Markteinführung von Produkten können reduziert werden. Zudem ist von einer höheren Akzeptanz durch den Kunden auszugehen. ..."

Zusammenfassung "Prozessgebundene Berechnungs-Baugruppen bieten Konstrukteuren die Möglichkeit, ihre zum Teil mehrstufigen Berechnungen durch den Einsatz modularer Funktionsbausteine ablauforientiert, verbindlich, nachvollziehbar und vor allem zeitsparender zu gestalten. Die Grundlage dieser neuen Methode bilden Ansätze, die sich bereits in der Informationstechnik und in der Konstruktionsmethodik bewährt haben. Vom Anforderungsmanagement bis zur Validierung kann dabei auf eine Bibliothek modularer Berechnungsobjekte in Form von Prozess-Bausteinen zugegriffen werden, deren Schnittstellen und Datenstrukturen ausnahmslos einheitlichen Definitionen entsprechen. Gemeinsam mit der in Anlehnung an den eCl@ss - Standard entwickelten Merkmalsstruktur der Prozess-Bausteine wird so eine hohe Wiederverwendbarkeit in unterschiedlichen Berechnungskonfigurationen erzielt. Ihre Klassifizierung orientiert sich an konstruktionssystematischen Gesichtspunkten. Die Methode wird beispielhaft an Berechnungen für Getriebekomponenten erläutert."

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Aus der Einführung: "Eine systematische Vorgehensweise entsprechend der Konstruktionsmethodik gilt als zielführender Ansatz bei der Findung von technischen Lösungen und der Entwicklung von Produkten. In der Literatur finden sich dazu zahlreiche Veröffentlichungen z. B. Feldhusen & Grote 2013; Ehrlenspiel 2014; Ehrlenspiel 2009; Roth 1994 und Livotov 2013. Die VDI Richtlinie 2221 „Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte“ (VDI 1993) beschreibt ebenfalls allgemeingültige Regeln bei der systematischen Lösungsfindung. Iterativ wird in mehreren Teilschritten eine zuvor definierte Aufgabe in eine Lösung überführt. Dabei werden die Phasen der Planung, der Konzeption, des Entwurfes und der Ausarbeitung durchschritten. In der Literatur und den Richtlinien ist jedoch keine explizite Rückkopplung mit dem Nutzer gefordert oder angedacht. Gerade vor dem Hintergrund der voranschreitenden Individualisierung der Produkte und kann hierin ein entscheidender Vorteil liegen. Entwicklungszyklen und die Zeit bis zur Markteinführung von Produkten können reduziert werden. Zudem ist von einer höheren Akzeptanz durch den Kunden auszugehen. ..."

Zusammenfassung "Prozessgebundene Berechnungs-Baugruppen bieten Konstrukteuren die Möglichkeit, ihre zum Teil mehrstufigen Berechnungen durch den Einsatz modularer Funktionsbausteine ablauforientiert, verbindlich, nachvollziehbar und vor allem zeitsparender zu gestalten. Die Grundlage dieser neuen Methode bilden Ansätze, die sich bereits in der Informationstechnik und in der Konstruktionsmethodik bewährt haben. Vom Anforderungsmanagement bis zur Validierung kann dabei auf eine Bibliothek modularer Berechnungsobjekte in Form von Prozess-Bausteinen zugegriffen werden, deren Schnittstellen und Datenstrukturen ausnahmslos einheitlichen Definitionen entsprechen. Gemeinsam mit der in Anlehnung an den eCl@ss - Standard entwickelten Merkmalsstruktur der Prozess-Bausteine wird so eine hohe Wiederverwendbarkeit in unterschiedlichen Berechnungskonfigurationen erzielt. Ihre Klassifizierung orientiert sich an konstruktionssystematischen Gesichtspunkten. Die Methode wird beispielhaft an Berechnungen für Getriebekomponenten erläutert."

En estos tiempos de acelerado desarrollo de la tecnología es inadmisible que el sector de la construcción en el Perú continúe como en el pasado: sumando baja productividad, enormes pérdidas de dinero, clientes (públicos o privados) descontentos y usuarios finales disgustados. La ventaja que representa el tener el proyecto totalmente modelado antes de ni siquiera haber empezado no tiene precedentes en la industria de la construcción, en el mundo entero. Además, el costo comparativo de obtener este resultado versus lo que cuesta implementarlo es totalmente mínimo, casi inexistente, comparado con los montos de inversión de un proyecto. Esta metodología de diseño y construcción virtual VDC, consiste en la unión moderna de diseño, construcción y operación desde las etapas iniciales de un proyecto, y este se apuntala en el modelado BIM. La intención de esta metodología es definir, alinear y alcanzar fines y metas, así como contribuir al descenso de recursos innecesarios (tiempo, capacidad, inventarios, costos) durante el proceso de elaboración. La base teórica de esta metodología incluye: Métodos de modelado de ingeniería: producto, organización y proceso. Métodos de análisis y diseño basado en modelos: cantidades, cronogramas, costos, riesgos de procesos. Todas estas son las herramientas de modelado de información de construcción (BIM). Métodos de visualización de la información. Métricas de negocios y un enfoque en la gestión estratégica. Análisis del impacto económico: modelos del costo y del valor de las inversiones de capital. Beneficia, tanto en el formato virtual como en el físico. En primer lugar, produce una mejora considerable del trabajo colaborativo entre los distintos agentes que intervienen en el proyecto; en segundo lugar, y como resultado del primero, una disminución de los tiempos y los costos al reducir las incompatibilidades en el diseño y proporcionar información más detallada para la toma de decisiones ante posibles imprevistos. / In these times of accelerated technology development, it is inadmissible that the construction sector in Peru continues as in the past: adding low productivity, enormous losses of money, disgruntled owners (public or private) and disgruntled end users. The advantage of having the project fully modeled before it has even started is unprecedented in the construction industry worldwide. Furthermore, the comparative cost of obtaining this result versus the cost of implementing it is totally minimal, almost non-existent, compared to the investment amounts of a project. This virtual VDC design and construction methodology consists of the modern union of design, construction and operation from the initial stages of a project, and this is underpinned by BIM modeling. The intention of this methodology is to define, align and achieve ends and goals, as well as to contribute to the decrease of unnecessary resources (time, capacity, inventories, costs) during the elaboration process. The theoretical basis of this methodology includes: • Engineering modeling methods: product, organization and process. • Methods of analysis and design based on models: quantities, schedules, costs, risks of processes. These are all building information modeling (BIM) tools. • Information visualization methods. • Business metrics and a focus on strategic management. ¡ • Analysis of the economic impact: models of the cost and value of capital investments. It benefits, both in the virtual and physical formats. Firstly, it produces a considerable improvement in collaborative work between the different agents involved in the project; second, and as a result of the first, a decrease in time and costs by reducing design incompatibilities and providing more detailed information for decision-making in the face of possible unforeseen events. / Trabajo de investigación

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-09-15T12:10:51Z No. of bitstreams: 1 DissHPL.pdf: 5127660 bytes, checksum: 4ffaa3ce20b9eb7adef78d152d5c17d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:47:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissHPL.pdf: 5127660 bytes, checksum: 4ffaa3ce20b9eb7adef78d152d5c17d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:47:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissHPL.pdf: 5127660 bytes, checksum: 4ffaa3ce20b9eb7adef78d152d5c17d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:47:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissHPL.pdf: 5127660 bytes, checksum: 4ffaa3ce20b9eb7adef78d152d5c17d2 (MD5) Previous issue date: 2015-09-17 / Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) / Historically, since Mamdani proposed his model of fuzzy rule-based system, a lot has changed in the construction process of this type of models. For a long time, the research efforts were directed towards the automatic construction of accurate models starting from data, making fuzzy systems almost mere function approximators. Realizing that this approach escaped from the original concept of fuzzy theory, more recently, researchers attention focused on the automatic construction of more interpretable models. However, such models, although interpretable, might not make sense to the expert. This work proposes an interactive methodology for constructing fuzzy rule-based systems, which aims to integrate the knowledge extracted from experts and induced from data, hoping to contribute to the solution of the mentioned problem. The approach consists of six steps. Feature selection, fuzzy partitions definition, expert rule base definition, genetic learning of rule base, rule bases conciliation and genetic optimization of fuzzy partitions. The optimization and learning steps used multiobjective genetic algorithms with custom operators for each task. A software tool was implemented to support the application of the approach, offering graphical and command line interfaces and a software library. The efficiency of the approach was evaluated by a case study where a fuzzy rule-based system was constructed in order to offer support to the evaluation of reproductive fitness of Nelore bulls. The result was compared to fully manual and fully automatic construction methodologies, the accuracy was also compared to classical algorithms for classification. / Historicamente, desde que Mamdani propôs seu modelo de sistema fuzzy baseado em regras, muita coisa mudou no processo de construção deste tipo de modelo. Durante muito tempo, os esforços de pesquisa foram direcionados à construção automática de sistemas precisos partindo de dados, tornando os sistemas fuzzy quase que meros aproximadores de função. Percebendo que esta abordagem fugia do conceito original da teoria fuzzy, mais recentemente, as atenções dos pesquisadores foram voltadas para a construção automática de modelos mais interpretáveis. Entretanto, tais modelos, embora interpretáveis, podem ainda não fazer sentido para o especialista. Este trabalho propõe uma abordagem interativa para construção de sistemas fuzzy baseados em regras, que visa ser capaz de integrar o conhecimento extraído de especialistas e induzido de dados, esperando contribuir para a solução do problema mencionado. A abordagem é composta por seis etapas. Seleção de atributos, definição das partições fuzzy das variáveis, definição da base de regras do especialista, aprendizado genético da base de regras, conciliação da base de regras e otimização genética da base de dados. As etapas de aprendizado e otimização utilizaram algoritmos genéticos multiobjetivo com operadores customizados para cada tarefa. Uma ferramenta de software foi implementada para subsidiar a aplicação da abordagem, oferecendo interfaces gráfica e de linha de comando, bem como uma biblioteca de software. A eficiência da abordagem foi avaliada por meio de um estudo de caso, onde um sistema fuzzy baseado em regras foi construído visando oferecer suporte à avaliação da aptidão reprodutiva de touros Nelore. O resultado foi comparado às metodologias de construção inteiramente manual e inteiramente automática, bem como a acurácia foi comparada a de algoritmos clássicos para classificação.

As a response to the ever denser cities, skyscrapers have become yet more popular and are growing more and taller than ever. A new efficient structural system for skyscrapers has been proposed by Tyréns AB, called the Tubed Mega Frame. This structural system consists of hollow concrete tubes at the perimeter of the building. Since this structural system has not yet been used in any skyscraper several aspects have still not been studied or investigated. An important aspect having an impact on the system’s competitiveness compared to traditional structural systems is how a skyscraper using this new structural system could be built. This thesis treats the construction methodology of Tubed Mega Frame structures. The construction methodology of a prototype building is evaluated to connect the findings to a plausible real project. Building very tall concrete structures sets a lot of demands on the concrete used and having an effective construction is essential. The elastic modulus of the concrete has been identified as one of the most important concrete properties why this topic has been studied. Comparisons of the formulas of different codes for estimating the elastic modulus have been made to see what elasticity can be achieved. Concrete recipes that have been used in already built skyscrapers have been reviewed to see what elastic moduli are feasible to reach and expect. Pumping concrete to high levels sets demands on the concretes flowability and self-compacting concrete is necessary to use. Ways of improving the concrete properties are also studied. All studies show that the Tubed Mega Frame structural system would be possible to construct with today’s concrete and pumping technology even though improvements can be expected from future development in concrete technology. As most skyscrapers that are built today, a Tubed Mega Frame structure would preferably be built with a self-climbing formwork system rising one level at a time. From a review of available construction methodologies, the thesis shows that these systems would be applicable on a Tubed Mega Frame structure with minor adaptions of the systems. The floor cycle time, i.e. the time it takes to complete an entire floor before proceeding to the next level, has a significant importance in determining the construction time of a skyscraper. For this reason a floor cycle with all activities related to the structural system and their sequences have been developed for the prototype building. By determining all the relations that are between activities and using productivities for estimating their durations it has been possible to evaluate the time it would take to complete a standard floor. By the use of Microsoft Project the duration of a stated average floor cycle has been estimated to a little more than 4 days. / Som en reaktion på att allt fler människor bor i städer har skyskrapor kommit att växa sig allt fler och högre. Traditionellt har skyskrapor oftast utnyttjat någon form av kärna som stomsystem vilken upptar stor yta av våningsplanen. Som en möjlig metod att göra skyskrapors stomsystem effektivare har Tyréns utvecklat det nya stomsystemet Tubed Mega Frame. Då detta bärande system ännu inte har använts i någon skyskrapa är det ett flertal aspekter som inte har blivit studerade och undersökta. En viktig aspekt som är av stor vikt för systemets konkurrenskraft gentemot mer traditionella system är hur det skulle gå till att bygga en skyskrapa som använder detta nya stomsystem. Det här examensarbetet behandlar byggnationsmetodiken för Tubed Mega Frame. Byggnationen av en prototypbyggnad som använder detta system utvärderades för att koppla resultaten till en möjlig verklig byggnad. Att bygga väldigt höga konstruktioner i betong ställer stora krav på betongen som används, och att ha en effektiv byggnation är också av stor vikt. Betongens elasticitetsmodul har identifierats som en av de viktigaste egenskaperna för betongen och därför har detta område studerats djupare. En jämförelse av hur olika normer beräknar elasticitetsmodulen har gjorts och vilka elasticitetsmoduler det ger. De betongsammansättningar som har använts i tidigare skyskrapebyggande har studerats för att se vilka elasticitetsmoduler som kan förväntas. Att pumpa betong till höga höjder ställer stora krav på betongens pumpbarhet. För att göra detta möjligt är det nödvändigt att använda självkompakterande betong. Vilka olika sätt som finns tillgängliga för att styra betongens egenskaper har också studerats. Undersökningarna visar på att det skulle kunna vara möjligt att med dagens betong och pumpteknologi bygga en skyskrapa som använder Tubed Mega Frame som bärande system. Med framtida framsteg inom betongteknologi kan man även förvänta att bättre lämpad teknik kommer att utvecklas. En skyskrapa med stomsystemet Tubed Mega Frame skulle liksom de flesta av dagens skyskrapor lämpligtvis byggas med hjälp av självklättrande formsystem, och därigenom bygga en våning i taget. Studier av teknik och byggnationsmetoder som finns tillgängliga idag har visat på att dagens teknik skulle vara möjliga att applicera på Tubed Mega Frame med endast mindre justeringar. Det som har ett stort inflytande på byggtiden av en skyskrapa är våningscykeltiden, d.v.s. den tid det tar att bygga en våning innan det är möjligt att fortsätta på nästa. Av denna anledning har en våningscykel med alla relevanta moment som ingår blivit bestämd och utvärderad för prototypbyggnaden. Genom att ha klargjort alla relationer mellan olika aktiviteter och den tid de tar att utföra har det varit möjligt att utvärdera den tid en hel våningscykel skulle ta. Med hjälp av Microsoft Project har en våningscykel för en våning som bedömts som representativ för hela prototypbyggnaden kommit att ta drygt fyra dygn.