In standard pneumatics, the available signals for data analytics are very limited. As a rule, no continuous status information is available. Usually only the reaching of the end position is indicated - by means of a digital signal of a proximity sensor. This paper examines whether these limited data can be used to derive usable and useful information for predictive maintenance. Pneumatic clamps in bodyin- white construction were chosen as application example. The paper describes a continuous run to investigate the basic feasibility of predictibility. In the following chapters, possibilities for error classification are discussed. Finally, the implementation of the findings in a field test is described.

Im heutigen Produktionsumfeld erhöhen steigender Wettbewerbsdruck sowie Kundenanforderungen die Notwendigkeit, Terminpläne genau einzuhalten, speziell in der Phase vor dem Start der Produktion (SOP). Aus diesem Grund werden automatisierte Produktionssysteme in verschiedensten Industrien mittels virtueller Inbetriebnahme umfassend getestet, um Fehler bereits vor der realen Inbetriebnahme zu erkennen und somit Verzögerungen während der realen Inbetriebnahme zu vermeiden. Die Inbetriebnahmezeit kann dadurch um bis zu 30 % verkürzt werden. Grundlage der virtuellen Inbetriebnahme ist das virtuelle Inbetriebnahme-Modell. Während der realen Inbetriebnahme werden Geometrien, Schaltpläne und speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) durch Optimierungen verändert. Diese Änderungen fließen aber meist nicht in die Simulation ein, sodass nach erfolgter Inbetriebnahme die Simulation nicht mehr der realen Anlage entspricht. Infolgedessen bleibt das mögliche Potential des virtuellen Modells in der Betriebsphase von Anlagen ungenutzt. Das Ziel der vorliegenden Dissertation ist es, eine Vorgehensweise zu erarbeiten, mit der das virtuelle Inbetriebnahme-Modell zu einem prozessaktuellen virtuellen Maschinenzwilling weiterentwickelt werden kann. Dieser soll während der Betriebsphase dazu dienen, zukünftige Maschinenzustände nachzubilden und somit z. B. Ausbringungsreduktionen vorherzusagen. Dazu wird eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, Alterungsphänomene von Teilprozessen im Maschinenzwilling zu simulieren, deren Auswirkungen darzustellen und daraus Erkenntnisse für Produktion und Instandhaltung abzuleiten. Die Kombination von realen und simulierten Erkenntnissen erzeugt einen hybriden Vorhersageansatz als Werkzeug für die Instandhaltung. Anschließend wird die Vorgehensweise zur Weiterentwicklung sowie die Methode zur Simulation von Alterungseffekten an einem realen Anwendungsfall demonstriert und validiert. Dabei handelt es sich um einen Engpassprozess in der Produktion der neuesten Generation von Elektromotoren der BMW AG. Unvorhergesehene Ausbringungsverringerungen werden auf diese Weise minimiert und die Effektivität der Gesamtanlage bleibt erhalten. Die Produktion bleibt damit in der Lage, ihre Produkte zur richtigen Zeit, in der richtigen Qualität und Quantität, und dem richtigen Preis an den Kunden auszuliefern. / In today’s production environment, increased competition, and growing customer demands have made it ever more important to meet schedules, especially in the phase before the start of production (SOP). For this reason, automated production systems in various industries are thoroughly tested by using virtual commissioning in order to detect and eliminate errors at an early stage – before the real commissioning on site. This helps to avoid delays and can reduce commissioning times by up to 30 %. The basis of the virtual commissioning is the virtual model. During real commissioning, geometries, electrical plans (E-plans) and programmable logic controllers (PLC) are optimized and modified. However, these changes usually remain unconsidered as not being updated in the simulation, resulting in a model that no longer reflects the real plant. As a consequence, the virtual model is no longer used in the production phase. The aim and objective of this dissertation is to create a general procedure that allows the further development of the virtual commissioning model into a process-actual virtual machine twin. This virtual machine twin will serve during production to emulate future machine states in order to predict for example output reductions. To this end, a method-ology will be defined to simulate aging effects of critical processes and to determine the impact on the overall process. The results are used to derive recommendations for production and maintenance. The combination of real and simulated outcomes establishes a so-called 'Hybrid Predictive Maintenance System'. Ultimately, the general procedure for the further development and the methodology for simulating aging effects will be demonstrated and validated on a critical process in the electric engines production of BMW AG. As a result, unexpected downtimes are minimized, and the overall equipment effectiveness (OEE) is ensured. This enables the production to deliver products at the right time, in the right quality and quantity, and at the right price.

We are pleased to present the conference proceedings for the 12th edition of the International Fluid Power Conference (IFK). The IFK is one of the world’s most significant scientific conferences on fluid power control technology and systems. It offers a common platform for the presentation and discussion of trends and innovations to manufacturers, users and scientists. The Chair of Fluid-Mechatronic Systems at the TU Dresden is organizing and hosting the IFK for the sixth time. Supporting hosts are the Fluid Power Association of the German Engineering Federation (VDMA), Dresdner Verein zur Förderung der Fluidtechnik e. V. (DVF) and GWT-TUD GmbH. The organization and the conference location alternates every two years between the Chair of Fluid-Mechatronic Systems in Dresden and the Institute for Fluid Power Drives and Systems in Aachen. The symposium on the first day is dedicated to presentations focused on methodology and fundamental research. The two following conference days offer a wide variety of application and technology orientated papers about the latest state of the art in fluid power. It is this combination that makes the IFK a unique and excellent forum for the exchange of academic research and industrial application experience. A simultaneously ongoing exhibition offers the possibility to get product information and to have individual talks with manufacturers. The theme of the 12th IFK is “Fluid Power – Future Technology”, covering topics that enable the development of 5G-ready, cost-efficient and demand-driven structures, as well as individual decentralized drives. Another topic is the real-time data exchange that allows the application of numerous predictive maintenance strategies, which will significantly increase the availability of fluid power systems and their elements and ensure their improved lifetime performance. We create an atmosphere for casual exchange by offering a vast frame and cultural program. This includes a get-together, a conference banquet, laboratory festivities and some physical activities such as jogging in Dresden’s old town.:Group 1 | 2: Digital systems Group 3: Novel displacement machines Group 4: Industrial applications Group 5: Components Group 6: Predictive maintenance Group 7: Electro-hydraulic actuators / Der Download des Gesamtbandes wird erst nach der Konferenz ab 15. Oktober 2020 möglich sein.:Group 1 | 2: Digital systems Group 3: Novel displacement machines Group 4: Industrial applications Group 5: Components Group 6: Predictive maintenance Group 7: Electro-hydraulic actuators

This paper addresses the necessity of a correct hydraulic accumulator pre-charge pressure for the optimum performance and in some cases even the essential function of the corresponding hydraulic application. In this context HYDAC has developed a smart product for predictive monitoring of the pre-charge pressure without any need to do a measurement on the gas side of the accumulator – the p0-Guard. The paper gives an overview on the conventional way of checking the pre-charge pressure, the function of the monitoring device and points out the benefits of a predictive monitoring of the accumulator precharge pressure. The benefits are clearly depicted by an analytical view as well as on practical example.

Diese Dissertation besteht aus drei unabhängigen Kapiteln in den Bereichen Matching Market Design, Industrieökonomie und Wettbewerbspolitik. Kapitel 1 behandelt den Matching-Markt für juristische Referendariatsstellen in Deutschland. Wegen übermäßiger Nachfrage müssen Anwälte oft warten, bevor sie zugewiesen werden. Der aktuell verwendete Algorithmus berücksichtigt nicht die Zeitpräferenzen der Anwälte. Daher werden viele wünschenswerte Eigenschaften nicht erfüllt. Basierend auf dem matching with contracts Modell schlage ich dann einen neuen Mechanismus vor, der die Wartezeit als Vertragsterm verwendet, so dass die Mängel des gegenwärtigen Mechanismus überwunden werden können. In Kapitel 2 analysiere ich den Wettbewerb von zweiseitigen Online-Plattformen, wie sozialen Netzwerken oder Suchmaschinen. Werbetreibende zahlen Geld, um ihre Anzeigen zu platzieren, während Nutzer mit ihren privaten Daten "bezahlen", um Zugang zu der Plattform zu erhalten. Ich zeige, dass das Gleichgewichtsniveau der Datenerhebung verzerrt ist, abhängig von der Intensität des Wettbewerbs und den Targeting-Vorteilen. Weniger Wettbewerb auf jeder Marktseite führt zu mehr Datensammeln. Wenn jedoch Plattformen Geldzahlungen auf beiden Marktseiten verwenden, wird die effiziente Menge an Daten gesammelt. Kapitel 3 untersucht die dynamische Preissetzung auf Märkten für Flug- oder Reisebuchungen, auf denen Wettbewerb während einer endlichen Verkaufszeit mit einer Frist stattfindet. Unter Berücksichtigung der intertemporalen Probleme von Firmen und vorausschauenden Konsumenten hängen die Gleichgewichtspreispfade von der Anzahl der nicht verkauften Kapazitäten und der verbleibenden Verkaufszeit ab. Ich ermittle, dass mehr Voraussicht der Konsumenten die Konsumentenrente erhöht, aber die Effizienz reduziert. Ferner ist Wettbewerbspolitik besonders wertvoll, wenn die Marktkapazitäten zu hoch sind. Des Weiteren kann die ex-ante Produktion von Kapazitäten ineffizient niedrig sein. / This thesis consists of three independent chapters in the fields of matching market design, industrial organization and competition policy. Chapter 1 covers the matching market for lawyer trainee-ship positions in Germany. Because of excess demand lawyers often must wait before being allocated. The currently used algorithm does not take lawyers’ time-preferences into account. Hence, many desirable properties are not satisfied. Then, based on the matching with contacts model, I propose a new mechanism using waiting time as the contractual term, so that the shortcomings of the current mechanism can be overcome. In Chapter 2 I analyze competition of two-sided online platforms, such as social networks or search engines. Advertisers pay money to place their ads, while users “pay” with their private data to gain access to the platform. I show that the equilibrium level of data collection is distorted, depending on the competition intensity and targeting benefits. Less competition on either market side leads to more data collection. However, if platforms use monetary payments on both market sides, data collection would be efficient. Chapter 3 studies dynamic pricing as in markets for airline or travel bookings, where competition takes place throughout a finite selling time with a deadline. Considering the inter-temporal problems of firms and forward-looking consumers, the equilibrium price paths depend on the number of unsold capacities and remaining selling time. I find that more consumer foresight increases consumer surplus yet reduces efficiency. Further, competition policy is especially valuable when market capacities are excessive. Moreover, ex-ante capacity production can be inefficiently low.