Ulm, Univ., Diss., 2008.

Zugl.: Berlin, Techn. Universiẗat, Diss.

Stuttgart, Univ., Diss., 2002.

Zugl.: Münster (Westfalen), Univ., Diss., 2008

Aufgabe dieser Studie war es, die Behandlungsgenauigkeit des Incognito®-Bracketsystems zu verifizieren. Die therapeutischen Set-Up- und Abschlussmodelle wurden mittels 3D-Scanner digitalisiert, virtuell überlagert und von jedem einzelnen Zahn die Abweichungen der Rotationen und Translationen in den drei Raumdimensionen berechnet. Die Frontzähne zeigten Abweichungen der Rotationen von weniger als 4,5° und der Translationen von unter 0,4 mm. Außerdem wurden besondere Einflüsse wie Ober- oder Unterkiefer, Wachstum, Bracketgeneration, Frontzahnstellung, 3D-Scanner-Hardware und verwendete Finishing-Bögen analysiert. Der klinisch gewonnene Eindruck konnte somit durch die Messergebnisse der Studie bestätigt werden. Eine überzeugende Übereinstimmung des Endergebnisses mit dem therapeutischen Set-Up ist in der Lingualtechnik mittels individualisierter Brackets realisierbar. / The aim of this study was to investigate the treatment accuracy of Incognito® braces. The therapeutic set-up and final casts were digitalized using a 3D scanner and overlaid. The deviations of the rotations and translations of every single tooth in the three spatial dimensions were calculated. The front teeth showed deviations of the rotations of less than 4.5° and deviations of the translations of less than 0.4 mm. In addition, particular influences such as upper or lower jaw, growth, generation of braces, position of front teeth, 3D scanner hardware and finishing arches were analyzed. The clinical findings could be confirmed by the results of the study. A satisfactory accordance of the final result with the therapeutic set-up in lingual orthodontics is possible using individualized braces.

Einleitung Die Navigation in der Nasennebenhöhlenchiurgie hat bereits Einzug in den klinischen Alltag gehalten. Zur Evaluierung ihrer Leistungsfähigkeit bedarf es der Überprüfung der chirurgischen Genauigkeit am Patienten. Die Durchführung einer Genauigkeitsstudie am Patienten ist aus ethischen und methodischen Gründen nicht zu realisieren. Eine Phantomstudie soll eine realistische und ausführliche Genauigkeitsstudie ermöglichen. Besonderes Augenmerk wird in dieser Studie auf die Registrierung gelegt. Material und Methoden Gegenstand der Untersuchungen ist ein optoelektrisches Navigationssystem der Firma Karl Storz (NPU). Zur Evaluierung der Auswirkung der Registrierung auf die Navigationsgenauigkeit wurden die Registrierungspunkte in verschiedenen Mustern angeordnet. Es wurde das Registrierungsmuster der Standardregistrierung zwei weiteren gegenübergestellt. Zum einen wurden die Registrierungspunkte enger und zum anderen weiter gesetzt. Es standen zwölf HNO-ärztliche Probanden zur Verfügung. Die Aufgabe bestand darin, insgesamt zehn mit einer Titanschraube markierten Landmarken unter endoskopischer Kontrolle mit der Pointerspitze zu berühren. Die korrespondierenden Koordinaten wurden dokumentiert. Durch eine Vektorrechnung wird die Abweichung vom Soll- und Ist-Wert berechnet. Ergebnisse Es konnten insgesamt 1800 gültige Messdaten für die Abweichung aus 5400 Koordinaten ermittelt werden. Die Ergebnisse sind überwiegend normalverteilt. Die durchschnittliche Genauigkeit für die Standardregistrierung betrug 3,51 mm bei einer Präzision von 1,17 mm und einer maximalen Abweichung bis 5,87 mm. Für die Registrierung mit dem größeren Volumen konnte eine chirurgische Genauigkeit ermittelt werden von 3,43 mm mit einer Präzision von 0,83 mm und maximalen Abweichung von 4,78 mm. Für die Registrierung mit dem betrug die chirurgische Genauigkeit 4,15 mm, die Präzision 1,55 mm und die maximale Abweichung 7,11 mm. Schlussfolgerungen Die vorliegende Studie konnte zeigen, dass mit der derzeit durchgeführten Standardregistrierung ausreichende, konstante und zuverlässige Navigationsgenauigkeiten erzielt werden können. Es konnten keine signifikanten Unterschiede zur Registrierung mit dem größeren Volumen, jedoch zur Registrierung mit dem kleineren Volumen, nachgewiesen werden. Die Navigationsgenauigkeit ist keine konstante Größe. Die Genauigkeit variiert nach Lage der anatomischen Struktur, abhängig davon, ob sie im Zentrum der Referenzpunkte liegt. Es konnte gezeigt werden, dass über die Qualität der Registrierung Einfluss auf die Navigationsgenauigkeit genommen werden kann. Desweiteren kann von einer Abhängigkeit vom Anwender ausgegangen werden. Hier sind jedoch weiterführende Untersuchungen mit größeren Probandenzahlen erforderlich. Die in dieser Studie erzielten Ergebnisse sind mit Angaben anderer Studien vergleichbar.

Die gegenständliche Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Kostenschätzungsprogrammes für den internationalen Markt. Zuerst wird auf die Programmentwicklung selbst eingegangen. Es werden verschiedene Programmiercodes betrachtet und eine Begründung für die Entscheidung zur Programmiersprache VBA (Visual Basic for Applikation) geliefert. Als nächstes beschäftigt sich diese Arbeit mit dem Stand der Technik. Wie werden und wurden Kostenschätzung bisher durchgeführt, welche Normen können dafür zu Rate gezogen werden und wie kommt ein Ingenieur zu seinem endgültigen Schätzungspreis. In diesem Zuge werden auch verschiedene am Markt verwendeten Programme auf ihre Tauglichkeit hin untersucht und mit dem Kostenschätzungsprogramm verglichen. Als nächstes beschäftigt sich die Arbeit mit dem grundsätzlichen Aufbau von Kostenschätzungen und wie die Anforderungen auf dem internationalen Markt besser umgesetzt werden können, als dies auf dem herkömmlichen Weg laut der in Österreich und Deutschland verwendeten Normen möglich ist. Im Selben Zuge wird auf die minimal zu erreichende Genauigkeit von Kostenschätzungen (Toleranzen von Kostenschätzungen) eingegangen, eine Literatur- und Rechtssprechungsrecherche durchgeführt und eine Übersichtsgrafik der Ergebnisse unter Berücksichtigung der einzelnen Projektphasen erstellt. Im nächsten Schritt beschäftigt sich diese Arbeit mit den verschiedensten Indizes. Unter anderem jahresbezogene, als auch länderbezogene Indizes zur Anpassung von Kosten, welche so weit aufgearbeitet werden, dass sie in das Kostenschätzungsprogramm integriert werden können. In das Programm werden Datenbanken für verschiedene Leistungsbücher integriert. Es wird beschrieben, wie diese mit den vorher betrachteten Indizes angepasst werden können und wie eine effektive programmgestützte Preiswartung umgesetzt werden kann...:1 Einleitung 1 1.1 Bedarfsbeschreibung 1 1.2 Zielsetzung 2 2 Programmentwicklung 3 2.1 Programmentwicklung im Leangedanken 3 2.2 Programmiersprachen & Oberflächen 4 2.3 Entwicklungsablauf 6 2.4 Lastenheft und Terminplan 8 2.5 Kurzvorstellung Firma BHM 11 2.6 Stakeholder und Programmtester 12 3 Stand der Technik 14 3.1 Preisfindung & Kalkulationsarten 14 3.2 Erstellung von Kostenschätzungen ohne Programmunterstützung 17 3.3 Mögliche Programmunterstützungen am Markt 18 3.4 Auswertung Stand der Technik & Vergleichsinterpretation 25 4 Aufbau & Genauigkeit von Kostenschätzungen 27 4.1 Beispielhafte Normen für Kostenschätzungen 27 4.2 Projektphasen 27 4.3 Planungsphasen 28 4.4 Kostenebenen 30 4.5 Gegenüberstellung der Kostengliederungen 32 4.6 Ausführungsorientierte Kostengliederung 35 4.7 Toleranzen von Kostenschätzungen nach Projektfortschritt 44 4.8 Toleranzen von Kostenschätzungen laut Literatur und Judikatur 45 4.9 Kostendreieck - Zusammenfassung der Toleranzbetrachtung 50 5 Die Indizes - jahres- & länderbezogene Anpassung von Preisen 53 5.1 Jahresbezogene Indizes 53 5.2 Internationale Vergleichswerte - Länderindizes 58 5.3 Indexdatenbanken und Indexanpassung 62 6 Datenbanken & Statistik 68 6.1 Leistungsbuch als Preisdatenbank 68 6.2 Elementpreise und Gebäudekennwerte 72 6.3 Der Preiszyklus und das Leistungsbuch 75 6.4 Statistische Auswertungen 77 6.5 Die automatische Preiswartung 81 7 Das Basisgebäude 83 8 Das operative Kostenschätzungsprogramm 90 8.1 Die Zusammenhänge im Kostenschätzungsprogramm 90 8.2 Kalkulationsmodul & Massenermittlungen 92 8.3 Zusätzliche Berechnungshilfen 97 8.4 Programmnavigation 101 8.5 Eine fertige Kostenschätzung 104 9 Fazit und Ausblick 108 9.1 Die Programmeinführung und Akzeptanz im Unternehmen 108 9.2 Kostenschätzungsprogramm - Auswertung des Lastenheftes 110 9.3 Einsparpotential & Qualitätsgewinn durch flächendeckende Nutzung 111 9.4 Nebenergebnisse dieser Arbeit 113 9.5 Ausblick und weitere Vorgehensweise 114 / This thesis deals with the development of a cost estimation programme for the international market. Firstly, the programme development itself is discussed. Various programming codes are considered and a justification for the decision in favour of the programming language VBA (Visual Basic for Application) is provided. Next, this paper looks at the state of the art. How are and have cost estimates been carried out so far, which standards can be consulted and how does an engineer arrive at his final price. In this context, the suitability of various programmes used on the market is examined and compared with the cost estimation programme. Next, the work deals with the basic structure of cost estimates and how the requirements on the international market can be better implemented, than is the case in the standards. At the same time, the accuracy of cost estimates to be achieved (tolerances of cost estimates) is discussed and an overview chart is created, taking into account the individual project phases. In the next step, this work deals with the various indices. These include year-related and country-related indices, which are processed to such an extent that they can be integrated into the cost estimation programme. Databases for various service books are integrated into the programme. It is described how these can be adjusted with the previously considered indices and how effective programme-supported price maintenance can be implemented. In order to increase the accuracy of cost estimates, an internationally functioning base building is designed, which can be used as a basis for an improved country index adjustment. This work is rounded off with the presentation of the individual modules of the cost estimation programme, which result from the previous considerations. These are put in relation to each other and linked together, culminating in the presentation of a finished example cost estimate…:1 Einleitung 1 1.1 Bedarfsbeschreibung 1 1.2 Zielsetzung 2 2 Programmentwicklung 3 2.1 Programmentwicklung im Leangedanken 3 2.2 Programmiersprachen & Oberflächen 4 2.3 Entwicklungsablauf 6 2.4 Lastenheft und Terminplan 8 2.5 Kurzvorstellung Firma BHM 11 2.6 Stakeholder und Programmtester 12 3 Stand der Technik 14 3.1 Preisfindung & Kalkulationsarten 14 3.2 Erstellung von Kostenschätzungen ohne Programmunterstützung 17 3.3 Mögliche Programmunterstützungen am Markt 18 3.4 Auswertung Stand der Technik & Vergleichsinterpretation 25 4 Aufbau & Genauigkeit von Kostenschätzungen 27 4.1 Beispielhafte Normen für Kostenschätzungen 27 4.2 Projektphasen 27 4.3 Planungsphasen 28 4.4 Kostenebenen 30 4.5 Gegenüberstellung der Kostengliederungen 32 4.6 Ausführungsorientierte Kostengliederung 35 4.7 Toleranzen von Kostenschätzungen nach Projektfortschritt 44 4.8 Toleranzen von Kostenschätzungen laut Literatur und Judikatur 45 4.9 Kostendreieck - Zusammenfassung der Toleranzbetrachtung 50 5 Die Indizes - jahres- & länderbezogene Anpassung von Preisen 53 5.1 Jahresbezogene Indizes 53 5.2 Internationale Vergleichswerte - Länderindizes 58 5.3 Indexdatenbanken und Indexanpassung 62 6 Datenbanken & Statistik 68 6.1 Leistungsbuch als Preisdatenbank 68 6.2 Elementpreise und Gebäudekennwerte 72 6.3 Der Preiszyklus und das Leistungsbuch 75 6.4 Statistische Auswertungen 77 6.5 Die automatische Preiswartung 81 7 Das Basisgebäude 83 8 Das operative Kostenschätzungsprogramm 90 8.1 Die Zusammenhänge im Kostenschätzungsprogramm 90 8.2 Kalkulationsmodul & Massenermittlungen 92 8.3 Zusätzliche Berechnungshilfen 97 8.4 Programmnavigation 101 8.5 Eine fertige Kostenschätzung 104 9 Fazit und Ausblick 108 9.1 Die Programmeinführung und Akzeptanz im Unternehmen 108 9.2 Kostenschätzungsprogramm - Auswertung des Lastenheftes 110 9.3 Einsparpotential & Qualitätsgewinn durch flächendeckende Nutzung 111 9.4 Nebenergebnisse dieser Arbeit 113 9.5 Ausblick und weitere Vorgehensweise 114

Humboldt-Universiẗat, Diss.--Berlin, 2005.

Hohenheim, Univ., Diss., 2007. / Enthält fünf Aufsätze.

Spanende Werkzeugmaschinen erfahren während ihres Betriebes signifikante interne Wärmeeinträge, u.a. durch die Verlustleistung der Antriebe, Reibung der Lager und Führungen und den Bearbeitungsprozess. Gleichzeitig sind sie aber auch wechselnden externen Umgebungseinflüssen ausgesetzt. Diese Vielzahl an thermischen Einflüssen erzeugt transiente Temperaturfelder in der Werkzeugmaschine, die variable Deformationen in der Maschinenstruktur verursachen. Die Auswirkung dieser Deformationen auf den Tool-Center-Point verringert die Positioniergenauigkeit und wirkt sich letztendlich negativ auf die Werkstückqualität aus. Diese Verformungen werden im hier entwickelten Verfahren, der kennfeldbasierten Korrektur, durch hochdimensionale Kennfelder mit Hilfe von Live-Sensordaten vorhergesagt und online in der Maschinensteuerung durch berechnete Offsets korrigiert. Wenngleich das prinzipielle Vorgehen anderen verwandten Korrekturverfahren, wie der Regressionsanalyse, ähnelt, müssen für die effiziente Nutzung von Kennfeldern als Modellierungstool verschiedene Aspekte der Korrektur neu untersucht bzw. vertieft werden. Am Ende erfolgt eine Implementierung und Validierung des Verfahrens an zwei ausgewählten Demonstratoren.:Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Symbolverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Motivation 1.2 Überblick über die Inhalte der Arbeit 2 Stand der Technik 2.1 Maßnahmen zur Reduktion thermo-elastischer Effekte 2.1.1 Korrekturverfahren 2.1.2 Kompensationsstrategien 2.2 Kennfeldberechnung mit Smoothed Grid Regression 2.2.1 Kernfunktionsansatz 2.2.2 SGR im 2D mit bilinearer Interpolation 2.2.3 SGR in n Dimensionen mit n-linearer Interpolation 2.2.4 Kennfeldberechnung 2.2.5 Glättungsbedingungen 2.2.6 Daten- versus Glättungsfehler 2.2.7 Lösung des linearen Gleichungssystems 3 Einordnung in den Stand der Technik 4 Kennfeldbasierte Korrektur Thermo-elastischer Verformungen 4.1 Idee der kennfeldbasierten Korrektur 4.2 Trainingsdaten zum Anlernen der Korrekturkennfelder 4.3 Erstellung der kennfeldbasierten Korrektur 4.3.1 Wahl der Kernfunktionen 4.3.2 Wahl der Glättungsbedingungen 4.3.3 Wahl der Daten- und Glättungsgewichte 4.4 Anwendungsbeispiel und Ableitung von Anpassungsbedarfen 5 Numerische Berechnung hochdimensionaler Kennfelder 5.1 Numerische Handhabung großer SGR-Modelle 5.2 Effiziente Kennfeldberechnung durch Mehrgitterverfahren 5.3 Einbettung von Glättungsbedingungen höherer Ordnung 5.3.1 Motivation und eine Beispielfunktion 5.3.2 Finite-Elemente-Ansatz für Glättung höherer Ordnung 5.3.3 Test und Vergleich der Berechnungsvarianten 5.3.4 Neue Kombinationsmethode für lineare Extrapolation 5.4 Erprobung und Vergleich von Mehrgitterlösern 6 Optimierung der Kennfeldgitter 6.1 Kennfeldgitter 6.2 Wichtige Gitterstrukturen 6.2.1 Äquidistante Gitter 6.2.2 Gitter mit variablen Achsintervallen 6.2.3 Transformierte Gitter 6.2.4 Gitter mit Substrukturen 6.2.5 Dünne Gitter (sparse grids) 6.2.6 Vergleich der Arten von Kennfeldgittern 7 Optimale Sensorplatzierung und Auswahl der Kennfeldeingänge 7.1 Typen von Eingangsvariablen und deren Eignung zur Korrektur 7.2 Eignung von Temperaturgradienten in Kennfeldern 7.3 Methoden der Variablenauswahl 7.3.1 Sensitivitätsanalyse 7.3.2 Hauptkomponenten-Analyse (PCA) 7.3.3 Sequentielle Heuristik 7.3.4 Stabilitätsanalyse 7.3.5 Vergleich und experimentelle Validierung der Verfahren 8 Implementierung und Validierung der kennfeldbasierten Korrektur 8.1 Korrekturwertaufschaltung in einer Maschinensteuerung 8.2 Erprobung und Validierung der Korrektur 8.2.1 MiniHex 8.2.2 DMU 80 eVo 8.3 Korrektur unter Produktionsbedingungen 8.4 Plausibilitätsüberprüfung 9 Bewertung und Erweiterungen zur kennfeldbasierten Korrektur 9.1 Vor- und Nachteile der kennfeldbasierten Korrektur 9.2 Aufwandsabschätzung und exemplarische Bewertung 9.2.1 Aufwandsabschätzung der kennfeldbasierten Korrektur 9.2.2 Bewertung an ausgewählten Beispielen 9.3 Kombination mit anderen Korrektur- und Kompensationsstrategien 9.4 Aktualisierung von Kennfeldern 9.5 Übertragbarkeit der Ergebnisse 10 Zusammenfassung 11 Ausblick A Anhang A.1 Datensätze A.1.1 Stab-Simulation A.1.2 Vermessung Auerbach ACW630 A.1.3 Simulation Maschinenständer ACW630 A.1.4 Vermessung MiniHex A.1.5 Simulation Maschinenständer mit bewegter Wärmequelle A.1.6 Vermessung 3-Achs-Bearbeitungszentrum Aachen A.1.7 Simulation DMU 80 eVo A.2 Biographie des Autors