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Das geometrische In-plane-Moireverfahren wird benutzt, um das Deformationsfeld um einen Riss in einem geschweißten Verbund zweier unterschiedlicher Metalle sowie in homogenen Proben dieser Materialien zu untersuchen. Konkret werden Vierpunktbiegeproben benutzt, wobei die Grenzflächen der Verbundproben durch Explosionsschweißen (Sprengplattieren) hergestellt werden. In Verbindung mit der digitalen Bildverarbeitung wird das Feld der Verschiebungen zum Zeitpunkt der Rissinitiierung als primäres Resultat aus den Isothetenfeldern ermittelt. Aus diesen Verschiebungsfeldern lassen sich mittels eines Approximationsverfahrens weitere Größen wie Verzerrungen und Spannungsgrößen an der Oberfläche ableiten. Zusätzlich werden dreidimensionale elastisch-plastische FEM-Berechnungen für die homogenen Proben und die Proben mit Grenzflächenriss durchgeführt. Das J-Integral wird aufgrund der experimentell und numerisch gewonnenen Daten für den Rissinitiierungszeitpunkt berechnet. Außerdem findet ein Vergleich mit J-Integralwerten statt, die mit Methoden der Materialprüfnormen bestimmt werden.

Die Herausforderungen des globalisierten Marktes und der verkürzten Produktlebenszyklen bei zunehmender Teilevielfalt erfordern von kleinen und mittleren Unternehmen, alle Verbesserungspotenziale in den Wertschöpfungsprozessen auszuschöpfen, um so die Erfüllung der Kundenanforderungen an Produkte und Leistungen unter Beachtung von Zeit und Kosten sicherzustellen. Eine entscheidende Bedeutung kommt dabei dem Einsatz effizienter Kontroll- und Steuerungswerkzeuge und der planmäßigen Anwendung des Erfahrungswissens qualifizierter Mitarbeiter als ''viertem Produktionsfaktor'' zu. In der Arbeit wird hierzu ein entscheidungsunterstützendes Softwaresystem konzipiert, dessen rechentechnische Umsetzung mitgestaltet sowie die Einführung und der praktische Einsatz in KMUs vorbereitet. Das System verbindet das logistische Kennzahlencontrolling mit der Wis-sensverarbeitung zur Diagnose- und Therapieunterstützung sowie mit der Simulation zur Prognose künftiger Prozessabläufe und Bewertung von Steuerungsentscheidungen. Für die Systemeinführung werden unterstützende Methoden und Werkzeugen ausgewählt. An einem Praxisbeispiel wird die Anwendbarkeit des Konzepts verifiziert. Teillösungen der Arbeit sind Konzepte zur organisatorischen und rechentechnischen Integration der Lösungskomponenten sowie ein Konzept zur mehrkriteriellen Bewertung der Prozessqualität, die Erstellung einzelner Software-Prototypen und der Entwurf der Datenbankstrukturen der Datenbasen sowie der Syntax einer Wissensbeschreibungssprache.

Aufbauend auf einer Analyse ausgewählter methodentheoretischer Ansätze der Produktionsstättenplanung und des Umweltmanagements wird eine Methode des planungsintegrierten Umweltschutzes bei der Produktionsstättenplanung entwickelt. Sie besteht zum Einen aus einer umweltbezogenen Analyse und Bewertung, basierend auf der Ökobilanzierung, die an die Belange der Produktionsstättenplanung angepasst und integriert wird. Zum Anderen erfolgt das Entwerfen umweltverträglicher Lösungen. Hierzu wird das Konzept des planungsintegrierten Umwelschutzes zu heuristischen Regeln operationalisiert und den Planungsaktivitäten Funktionsbestimmung/Dimensionierung/Strukturierung/Gestaltung zugeordnet. Es erfolgt abschließend der beispielhafte Einsatz der Methode in einer Branchenstudie zur spanenden Metallbearbeitung.

Die Ermittlung des Paarungsmaßes von zylindrischen Oberflächen ist für die Steuerung und Regelung von Fertigungsprozessen von Bedeutung. Sie beruht dabei auf der Zuordnung von idealen anliegenden Geometrieelementen an die erfassten Oberflächenpunkte des Zylinders. Die Erfassung der zylindrischen Oberfläche sollte nach den Kriterien erfolgen, die der körperlichen Paarungslehrung entsprechen. Vorraussetzung für die Erfassung von zylindrischen Oberflächen zur Ermittlung des Paarungsmaßes ist die Festlegung einer Erfassungsstrategie. Durch die Erfassung müssen die höchsten Profilpunkte auf der Oberfläche bereitgestellt werden, an denen sich das ideale anliegende Geometrieelement ausrichtet. Eine Erfassungsstrategie erfordert die Festlegung der Größe und Form des Antastelementes, des Messpunktabstandes und der Lage der Messpunkte auf der zylindrischen Oberfläche. Informationen für diese Festlegung können nach einem neuen Ansatz aus der Oberflächengestalt ermittelt werden. In Abhängigkeit der kleinsten Krümmungsradien der Rauheit, der Welligkeit und Form werden die Form und Größe des Antastelementes, der Messpunktabstand und die Lage der Messpunkte auf der Oberfläche festgelegt.

Methoden zur Steigerung der Effektivität, Produktivität oder Zuverlässigkeit von Fertigungsanlagen werden bislang systematisch unvollständig angewendet. In der vorliegenden Arbeit werden bekannte Methoden in ihrer Wirkung auf die Prozesszuverlässigkeit hin untersucht. Grundsätzlich wird dabei das Fertigungssystem als sozio-technisches System im Sinne des MTO-Ansatzes (Mensch-Technik-Organisation) betrachtet und die Methoden auf die einzelnen Systemelemente angewendet. Die Prozesszuverlässigkeit wird in den Dimensionen Verfügbarkeit, Leistungs- und Qualitätsgrad betrachtet. Die aus der Analyse der Methoden abgeleiteten Standardabläufe beziehen sich auf die beiden Lebensphasen der Fertigungsanlage - Entwicklung- und Betriebsphase - in welchen die Prozesszuverlässigkeit maßgeblich bestimmt wird bzw. von besonderer Bedeutung ist. Die Akquise von Zustandsinformationen ist zur Verbesserung der Prozesszuverlässigkeit von zentraler Bedeutung. Der Nutzen und die Wirksamkeit werden am Beispiel einer permanenten, vorausschauenden Zustandsüberwachung nachgewiesen.