Meta-Modelle sind Rechenmodelle, die das Verhalten technischer Systeme näherungsweise beschreiben oder nachbilden. Sie werden aus Beobachtungen von Simulationsmodellen der technischen Systeme abgeleitet. Es handelt sich also um Modelle von Modellen, um Meta-Modelle. Meta-Modelle unterscheiden sich grundsätzlich von analytischen Ansätzen zur Systembeschreibung. Während analytische Ansätze in ihrer mathematischen Struktur die tatsächlichen Gegebenheiten des betrachteten Systems wiedergeben, sind Meta-Modelle stets Näherungen. Der Vorteil von Meta-Modellen liegt in ihrer einfachen Form. Sie sind leicht zu bilden und anzuwenden. Ihr Nachteil ist die nur annähernde und u.U. unvollständige Beschreibung des Systemverhaltens. Im folgenden wird die Bildung von Meta-Modellen anhand eines Bediensystems dargestellt. Zuerst werden die Möglichkeiten einer analytischen Beschreibung bewertet. Danach werden zwei unterschiedliche Meta-Modelle, Polynome und neuronale Netze, vorgestellt. Möglichkeiten und Grenzen dieser Formen der Darstellung des Systemverhaltens werden diskutiert. Abschließend werden praktische Einsatzfelder von Meta-Modellen in der Materialflußplanung und -simulation aufgezeigt.

Achtung die Inhalte des Vortrages können Spuren von Müssen, Kritik und scharfen Pointierungen enthalten_subjektives Reflektieren ausdrücklich erwünscht.

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Content 01. Prototypen im Design Anwendung im Designprozess Einordnung und Kategorisierung 02. Hybride Prototypen Beschreibung Potenziale Einordnung Fragestellungen 03. Aktuelle Projekte Interdisziplinäres Sommerprojekt 2015 VR Concept Cab Interfaceprototypen Agrar 04. Untersuchungen Anwendung Forschung

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Aus der Einleitung: "Verschiedene Zielkonflikte zwischen den Anforderungen bzgl. Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit resultieren aus den Spannungsfeldern Umwelt, Wirtschaft und Technik (Busche 2014, Braess & Seiffert 2013). Richtungsentscheidungen bei der Festlegung der Anforderungen im Entwicklungsprozess auf Grundlage weniger Informationen bergen die Gefahr fehlerhafter Entscheidungen (Feldhusen & Grote 2013). Wird dies im weiteren Verlauf der Entwicklungsprozesse bemerkt sind Iterationsschleifen verbunden mit hohen Kosten notwendig, um dort nachzubessern (Ehrlenspiel et al. 2007). Der Grund für das große Informationsdefizit am Anfang des Entwicklungsprozesses sind die unbekannten Auswirkungen der Parametervariationen auf die Eigenschaften (Ehrlenspiel 2009). Diese resultieren u.a. aus den restriktiven Anforderungen, neuen Technologien oder alternativen Werkstoffen (Braess & Seiffert 2013). Muss das Nachfolgefahrzeug bspw. länger und flacher, bei gleicher Fahrdynamik werden oder leichter bei schärferen NVH- und Crash-Eigenschaften sein, müssen neue Strukturen, Materialien und Verfahren eingesetzt werden (Prinz 2011, Busche 2014). Bei Neukonstruktionen ist der Anteil unbekannter Auswirkungen noch höher (Ehrlenspiel 2009). ..."

Hintergrund Die strahlentherapeutische Behandlung von Krebserkrankungen erfolgt zurzeit hauptsächlich durch eine Bestrahlung mit hochenergetischen Photonen und Elektronen aus kompakten Therapie-Linearbeschleunigern. Seltener werden auch Protonenstrahlen eingesetzt. Diese besitzen gegenüber Photonen und Elektronen vorteilhaftere physikalische und strahlenbiologische Eigenschaften, die besonders bei der Bestrahlung von tiefliegenden Tumoren in der Nähe von lebenswichtigen, strahlenempfindlichen Organen von Bedeutung sind. Die Behandlung mit Protonen erfordert jedoch sehr große und teure Bestrahlungsanlagen, weshalb es weltweit bisher nur ca. 50 solcher Anlagen an großen Zentren gibt. In den letzten Jahren wurde das völlig neuartige Prinzip der Teilchenbeschleunigung durch Hochleistungslaser soweit entwickelt, dass eine medizinische Anwendung zur Krebstherapie vorstellbar ist. Die laserbasierte Teilchenbeschleunigung verspricht deutlich kompaktere und kostengünstigere Protonenbeschleuniger, erzeugt jedoch im Unterschied zu herkömmlichen Beschleunigern sehr kurze (~ps) hochintensive Protonenpulse mit großer Strahldivergenz und breitem Energiespektrum. Im Rahmen des Verbundprojektes onCOOPtics wird die klinische Anwendbarkeit derartiger laserbeschleunigter Protonenstrahlen untersucht, was nicht nur die Entwicklung des notwendigen Laser-Teilchen-Beschleunigers, sondern auch die Entwicklung eines geeigneten Strahlführungssystems beinhaltet.