Bøger i AutoUni - Schriftenreihe serien

Given the limitations of state-of-the-art methods, this book presents a state of health (SOH) forecasting method that is suitable for lithium-ion battery (LIB) systems in real-world battery electric vehicle operation. Its histogram-based features can capture the higher operational variability compared to constant and controlled laboratory operation. Also, the transferability of a trained machine learning model to new LIB cell types and new operational domains is investigated. The presented SOH forecasting method can be provided as a cloud service via a web or smartphone app to fleet managers. Forecasting the SOH enables fleet managers of battery electric vehicle fleets to forecast and plan vehicle replacements.

¿Der Leerguttransportoptimierung als Teil der Inboundlogistik kommt die wichtige Aufgabe der bedarfs- und termingerechten Versorgung von Lieferanten mit wiederverwendbaren Ladungsträgern zu. Dadurch gewährleistet sie nicht nur eine reibungslose Teileversorgung, sondern kann auch einen signifikanten Beitrag zu einer effizienten und nachhaltigen Logistik im Ladungsträgernetzwerk der Zukunft leisten.Die vorliegende Arbeit widmet sich der Problemstellung der Leerguttransportoptimierung aus mathematischer Sicht und verfolgt das Ziel der Bestimmung eines bedarfserfüllungsmaximalen und gleichzeitig transportkostenminimalen Transportplans unter Berücksichtigung von Leergutverfügbarkeiten, -bedarfen, Transportkosten und -laufzeiten. Dafür werden drei verschiedene Steuerungsstrategien für das Ladungsträgernetzwerk der Zukunft vorgestellt und spezifische Konstruktions- und Verbesserungsheuristiken entwickelt. Anhand der Ergebnisse einer experimentellen Performanceanalyse wird eine Empfehlung für eine Steuerungsstrategie samt geeigneten Lösungsverfahren zur Transportoptimierung im Ladungsträgernetzwerk der Zukunft gegeben, die die Ziele der Bedarfserfüllungsmaximierung sowie Transportkosten- und Emissionsausstoßminimierung bestmöglich vereinen.

In dem vorliegenden Buch wird der Einsatz eines hybriden Regelungskonzeptes für die Fahrdynamikregelung eines autonomen Versuchsträgers untersucht. Dabei wird ein modellbasierter, kaskadierter Querdynamikregler um ein künstliches neuronales Netzwerk (KNN) erweitert. Das KNN wird ohne ¿Vorwissen¿ implementiert und aktiv im geschlossenen Regelkreis trainiert. Die Untersuchungen werden dabei sowohl in Simulationen, als auch in einem realen Versuchsträger durchgeführt. Die Versuche zeigen das Leistungsvermögen des hybriden Regelungskonzeptes. Bei geringer Fahrzeugdynamik ist eine präzise Fahrzeugführung auch ohne KNN möglich. Bei hoher Dynamik resultieren jedoch Abweichungen vom Sollkurs, die durch das iterativ lernende Netzwerk schrittweise reduziert werden. Durch die situationsabhängige Optimierung der Netzwerkgewichte wird der Einfluss des systematischen Fehlers des zu Grunde liegenden Modells kompensiert und die Regelgüte verbessert. Dieses Verhalten kann durch geeignete Auswahl derDesignparameter des KNN für jedes der betrachteten Szenarien aufgezeigt werden. Die Anpassung der Netzwerkgewichte ermöglicht sowohl im Fehlerfall als auch bei hoher Fahrzeugdynamik und ungenauer Systemidentifikation eine Verbesserung der Regelgüte im Vergleich zum rein modellbasierten Basisregler.

In diesem Buch wird ein kontaktloses Messverfahren zur Charakterisierung von leitungsgebundenen Störaussendungen vorgestellt. Dieses bietet eine Lösung zur Ableitung einer Ersatzstörquelle, mit der sowohl die parasitären Eigenschaften berücksichtigt werden als auch eine geringe Rückwirkung der Messung auf das Messsystem realisiert werden kann. Um die parasitären Eigenschaften zu bestimmen, werden die Wellengrößen an den Anschlüssen der Komponente über einen kontaktlosen Messabgriff bestimmt. Durch die kontaktlose Messung muss nicht in das gemessene System eingegriffen werden, um einen Messabgriff zu realisieren. Die vorhandene Rückwirkung auf die Messwerte wird durch eine vorherige Kalibrierung des Messaufbaus berücksichtigt. Mit dem Messverfahren wird gezeigt, dass eine Bestimmung passiver und aktiver Leitungsabschlüsse möglich ist. Des Weiteren wird gezeigt, dass eine Ersatzstörquelle einer leistungselektronischen Komponente bestimmt und eine Veränderung der leitungsgebundenen Störaussendungen durch Veränderung des Messaufbaus mit dieser abgeschätzt werden kann.

Moderne Fahrzeuge sind mit einer Vielzahl an elektronischen Systemen ausgestattet, die unter anderem dazu beitragen, die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der Wirksamkeit von Fahrerassistenzsystemen und automatischen Fahrfunktionen hinsichtlich der Vermeidung von schweren Verkehrsunfällen.Die entwickelte gesamtheitliche Methodik zur Effektivitätsbewertung adressiert folgende Themenschwerpunkte: Bewertungsmethodik, Datengrundlage und Integration der zu bewertenden Systeme in die Bewertungsumgebung.

The automotive industry is facing the challenge of reducing its environmental impact to comply with stricter fleet emission regulations. Still, an OEM¿s contribution to the targets of the Paris Agreement must consider the entire life cycle of a vehicle, surpassing the targets of the current legislations which focusses on the use stage only. This work presents a concept that identifies the ideal configuration of a modular product system like a vehicle to meet a limited environmental impact at the lowest life cycle costs along the entire life cycle. This optimization is based on the ideal combination of modular product components which are selected by an algorithm based on graph theory.

Das vorliegende Buch liefert einen empirischen Beitrag dazu, das Potenzial fur den Einsatz biologisch wirksamer Lichtapplikationen im Innenraum von Kraftfahrzeugen besser beurteilen zu konnen und gibt Hinweise fur die Gestaltung entsprechender Anwendungen. Die Ergebnisse aus drei Probandenstudien zeigen groe individuelle Unterschiede in der Wirksamkeit solcher Lichtexpositionen auf die Physiologie von Menschen auf, bekraftigen aber zumindest fur einen Teil der Probanden eine biologische Einflussnahme und Steigerung der Wachsamkeit. Dabei sollten automobile Lichtapplikationen moglichst groflachig dargeboten werden, um einen ausreichenden visuellen Komfort zu gewahrleisten.

Das Konzept einer Positivfabrik"e; beschreibt die Vision, dass Fabriken und ihre Wertschopfungsprozesse eine nachhaltige Entwicklung in der Biosphare und in menschlichen Gesellschaften fordern. Positive Fabriken agieren daher als Impulsgeber fur nachhaltige Lebensraume, indem sie Okosysteme schutzen, soziale Angebote bereitstellen und eine gemeinwohlorientierte wirtschaftliche Entwicklung unterstutzen. Die Planung und Gestaltung einer Positivfabrik erfordert eine methodische und prozessuale Systematik, die der Autor strukturiert herleitet. Die inhaltliche Beschreibung des Prototyps einer Positivfabrik und die Konzeptanwendung verdeutlichen, wie eine Positivfabrik in der Praxis realisiert werden kann.

Flexibilitat ist in der betrieblichen Berufsausbildung in Grounternehmen als Reaktion auf sich im Wandel befindende Einflussfaktoren wie der Digitalisierung und dem demografischen Wandel unverzichtbar. Besonders hauptamtliche Ausbilder*innen konnen diese entscheidend pragen. Durch die Einnahme neuer Rollen wie zum Beispiel der des Lernprozessbegleiters wird ein flexibleres Handeln moglich, was wiederum die Anpassungsfahigkeit der Ausbildungsabteilung im Ganzen starkt. Johanne F. Kitzler entwickelt im Verlauf des vorliegenden Buches ein ganzheitliches Konzept, durch das hauptamtliche Ausbilder*innen nachhaltig in der Ausubung neuer Rollen unterstutzt werden. Sie leistet damit einen Beitrag zu einer Flexibilisierung der betrieblichen Berufsausbildung im Allgemeinen.

In the last decade unsupervised pattern discovery in time series, i.e. the problem of finding recurrent similar subsequences in long multivariate time series without the need of querying subsequences, has earned more and more attention in research and industry. Pattern discovery was already successfully applied to various areas like seismology, medicine, robotics or music. Until now an application to automotive time series has not been investigated. This dissertation fills this desideratum by studying the special characteristics of vehicle sensor logs and proposing an appropriate approach for pattern discovery. To prove the benefit of pattern discovery methods in automotive applications, the algorithm is applied to construct representative driving cycles. 

In dieser Arbeit wird im Rahmen einer Fahrzeugeigenverschmutzung eine Untersuchung des Tropfenaufwirbelvorganges an einem Reifen mit numerischen und experimentellen Methoden durchgeführt. Zunächst wird die Tropfenentstehung und das Tropfenfeld eines einzelnen Reifens auf einer wasserbeaufschlagten Rolle in einem Windkanal betrachtet. Anschließend wird über einen neuartigen Ansatz der Tropfenaufwirbelvorgang bei einem einzelnen Reifen direkt simuliert und anhand der erzeugten Versuchsergebnisse validiert. Auf Grundlage des somit entstehenden virtuellen Tropfenfeldes wird eine neue, realistischere Tropfenrandbedingung generiert. Diese neue Randbedingung wird in eine Gesamtfahrzeug-Eigenverschmutzungssimulation implementiert, mit einem klassischen Reifen-Spray-Modell nach dem Stand der Forschung verglichen und realen Verschmutzungsbildern aus Windkanalexperimenten gegenübergestellt.

This book investigates the functioning of contemporary matrix organizations based on a case study of a German leading commercial vehicle manufacturer. This work brings significant empirical understanding of matrix organizations thanks to a rich research field combined with a novel framework for analysis of matrix organizations.

David Degenhardt develops an elasto-viscoplastic material model in order to predict the temperature and strain rate-dependent deformation and fracture behavior of thermoplastic polymers.

Vitalij Sadovitch untersucht Auswirkungen von Registrierungsfehlern, die aufgrund technischer Limitationen bei einem Augmented Reality Head-up-Display auftreten können. Die Ergebnisse zeigen, dass derartige Fehler bei der Positionierung virtueller Anzeigeelemente die Systemakzeptanz der Nutzer maßgeblich beeinflussen. Des Weiteren werden fehlertolerante Gestaltungsmerkmale zur Kompensation von Registrierungsfehlern konzipiert und evaluiert. Die Erkenntnisse weisen darauf hin, dass eine fehlertolerante Anzeigengestaltung eine sinnvolle Ergänzung zu weiteren technischen Maßnahmen der Registrierungsoptimierung darstellt. ¿Der Autor:Vitalij Sadovitch studierte Wirtschaftsinformatik und Human Factors. Anschließend hat er berufsbegleitend mit der vorliegenden Schrift an der TU Berlin promoviert und ist jetzt im Bereich der Entwicklung von Anzeige- und Bedienkonzepten für Augmented-Reality-Technologien in der technischen Entwicklung einesAutomobilkonzerns tätig.

Im Common-Rail-Einspritzsystem bei Verbrennungsmotoren wird die Kraftstoffverteilerleiste durch pulsierenden Innendruck mit über 2000 bar beansprucht. Damit das Rail dauerfest ist, wird es autofrettiert. Sebastian Rogowski entwickelt mit Computersimulationen eine Prognosemethode für die Dauerfestigkeit des Rails. Dafür simuliert er ein Spannungsintensitätenfeld unter Berücksichtigung von Druckeigenspannungen und Innendruckbelastung. Der Autor kann so also Rissstoppkonturen in komplexen Bauteilen mit Eigenspannungen vorhersagen.Der Autor:Sebastian Rogowski ist Simulationsingenieur mit den Schwerpunkten statische FEM, Rissbildung und Materialmodellierung bei einem deutschen Automobilkonzern. Er hat berufsbegleitend an der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig promoviert.

Eine hohe Prognosegüte von Crashberechnungen ist eine wichtige Voraussetzung für deren stetig wachsenden Einsatz in der Karosserieauslegung. Auch wenn die Abbildungsgüte der Berechnungen mit Stahlstrukturen bereits ein hohes Niveau erreicht hat, ist eine kontinuierliche Verbesserung und Weiterentwicklung der Simulationen von höchster Bedeutung für die Fahrzeugentwicklung. Philipp Wellkamp leistet mit seiner Forschungsstudie einen Beitrag zur methodischen Analyse von gefügten Karosseriestrukturen aus Stahl. In diesem Rahmen nimmt er experimentelle und numerische Untersuchungen an Strukturen höherer geometrischer Komplexität vor. Diese dienen zum einen dem Verständnis des Systemverhaltens und zum anderen der Bewertung und Verbesserung der Übereinstimmungsgüte zwischen Simulation und Versuch. Diese Abgleichuntersuchungen führt der Autor auf verschiedenen Komplexitätsebenen entlang einer Validierungshierarchie durch.Der AutorPhilipp Wellkamp promovierte berufsbegleitend an der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg. Aktuell arbeitet er als Berechnungsingenieur in der Sitzentwicklung bei einem deutschen Automobilkonzern.

Da die visuelle Bewertung von Produkten ein hohes Maß an Subjektivität birgt, wird der Mensch bei seinen Entscheidungen über gute und schlechte Qualität zunehmend von Messtechnik unterstützt. Stephanie Aprojanz beschreibt, wie die Ästhetik von Fahrzeugverglasungen, die anhand des Qualitätsmerkmals "Reflexionsoptik" visuell überprüft wird, mit einem deflektometrischen System in Form von Krümmungsdaten quantitativ erfasst werden kann. Frontscheiben, die visuell als akzeptabel eingestuft werden, können zum Teil große Krümmungsabweichungen vom Soll aufweisen. Durch eine Untersuchung dieser Abweichungen in Verbindung mit visuellen Beurteilungen definiert die Autorin Kennzahlen, die den visuellen Eindruck in den Messdaten abbilden. Sie zeigt, dass mit diesen Kennzahlen die Reflexionsoptik von Frontscheiben zukünftig objektiv bewertet werden kann.Die AutorinStephanie Aprojanz ist studierte Physikerin und promovierte als externe Doktorandin an der TU Braunschweig. Während dieser Zeit beschäftigte sie sich in der Messtechnikentwicklung eines deutschen Automobilkonzerns mit der Ästhetik von Frontscheiben.

Es fehlte bislang an einer Aufarbeitung der für Experten im produzierenden Gewerbe notwendigen Kompetenzen. Ariane Hillebrand hat sich dieser Forschungslücke angenommen und ein Kompetenzmodell entwickelt. Damit kann sie Experten erstmalig anhand der Kompetenzfacetten Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenzen beschreiben, ihre spezifischen Kompetenzen identifizieren und deren Wechselwirkungen eruieren. Dabei ergeben sich zum Teil überraschende Ergebnisse, da vor allem den Selbst- und weniger den Fachkompetenzen eine entscheidende Rolle zukommt. Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund aktueller HR-Trends für Theorie und Praxis diskutiert.Die Autorin Nach dem Psychologiestudium beschäftigte sich Ariane Hillebrand mit Themen des Kompetenzmanagements, der Qualitätsanalyse und mit arbeitsorganisatorischen Aufgaben innerhalb der Fertigung bei einem deutschen Automobilkonzern. Sie promovierte berufsbegleitend an der TU Braunschweig.

Christoph Kröger entwickelt den Lösungsansatz des stöchiometrischen Dieselbrennverfahrens, welches die Verwendung eines Drei-Wege-Katalysators ermöglicht, weiter. Dieser stellt eine Vereinfachung der dieselmotorischen Abgasnachbehandlung dar und kann die kostenintensiven und aufwendigen Speicherkatalysator- oder SCR-Systeme ersetzen. Der Autor bewertet das stöchiometrische Dieselbrennverfahren an einem seriennahen Vierzylinderdieselmotor am Motorprüfstand und in einem Versuchsfahrzeug - im stationären und auch im instationären Betrieb - in Bezug auf sein Emissionsminderungspotenzial und den Kraftstoffverbrauch. In den Prüfzyklen WHSC/WHTC, NEDC und WLTC werden die geforderten Grenzwerte der Emissionen für EU 6/VI eingehalten und teilweise sogar signifikant unterschritten. Der Kraftstoffmehrverbrauch und die Beladung des Partikelfilters sind vom untersuchten Prüfzyklus abhängig.Der AutorChristoph Kröger arbeitet in der Entwicklung eines namhaften Automobilherstellers im Bereich Thermodynamik V-Diesel-Motoren. Seine Industriepromotion erfolgte an der TU Braunschweig.

Martin Kumke entwickelt angepasste Konstruktionsprozesse sowie praxisnahe Methoden und Hilfsmittel zur Ausschöpfung konstruktiver Potenziale von additiven Fertigungsverfahren. Anhand von Beispielanwendungen, die die neuen Freiheiten und Restriktionen in der Konzeption und Gestaltung von Bauteilen berücksichtigen, zeigt der Autor, dass hierdurch die Entwicklung eigenschaftsoptimierter Produkte ermöglicht wird. Darüber hinaus stellt er in Form eines Wiki-basierten Konstruktionskompendiums eine Möglichkeit zum Transfer der Erkenntnisse in die industrielle Anwendung vor.Der Autor Martin Kumke promovierte im Fachgebiet Konstruktionstechnik an der Technischen Universität Braunschweig während seiner Tätigkeit in der Forschungsabteilung eines großen Automobilherstellers. Sein derzeitiges Aufgabengebiet umfasst die Einführung additiver Fertigungsverfahren in die Automobilproduktion und die Erforschung neuer Konstruktionsansätze.

Jan Hasenpusch beschreibt eine Methodik zur ganzheitlichen Beurteilung der Auswirkung von Parametervariationen auf die Eigenschaften und Merkmale eines Produkts am Beispiel von Karosseriekonzepten. Die Entwicklung wird systematisch unter Berücksichtigung von Model Based Systems Engineering (MBSE) und Knowledge Based Engineering (KBE) durchgeführt, um die Komplexität zu beherrschen und die Vorteile beider Strategien zu nutzen. Grundlage ist eine Erweiterung des Characteristics Properties Modelling. Daraus resultiert eine Methodik, die aus den Prozessschritten Synthese, Analyse und Evaluation besteht. Diese laufen in einem MBSE-Gesamtsystem, bestehend aus wissensbasierten Teilsystemen, ab. Karosseriekonzepte werden aus geforderten Eigenschaften generiert, analysiert und ganzheitlich bewertet.Der Autor Jan Hasenpusch promovierte an der TU Braunschweig. Heute ist er bei einem deutschen Automobilhersteller für die Weiterentwicklung der virtuellen automatisierten Absicherung von Kundenfunktionen verantwortlich.

Der emotionale Eindruck, den das jeweilige Automobil bei seinem Betrachter hervorruft, ist für den kommerziellen Erfolg ebenso wichtig wie die Motorleistung oder das Einhalten von Lärmschutzvorschriften. Die Kontraste funktional vs. emotional sowie manuell vs. digital treten beim Designprozess zutage. Neben der Nutzung von stofflichen und nicht-stofflichen Modellen ist die Integration der skulpturalen Gestalt und der technischen Randbedingungen eine Herausforderung. Prozessseitig wird dies durch Medienbrüche zwischen stofflichen und nicht-stofflichen Modellen und einer nicht-optimalen Anforderungsvisualisierung an Designoberflächen weiter erschwert. Das übergeordnete Ziel von Ulrich Feldinger ist daher, eine Visualisierung von technischen Anforderungen an Designoberflächen zu entwickeln, welche den heutigen Ansprüchen an Designgüte und Prozessdynamik gerecht wird. Ebenso soll die Kluft zwischen stofflichen und nicht-stofflichen Designmodellen überbrückt werden.

Mitarbeiterbefragungen sind integrierter Bestandteil des Change Managements. Hannes Traut stellt fest, dass Studien, die deren Wirksamkeit betrachten, rar gesät sind. Untersuchungen zum Einfluss spezieller Merkmale des Follow-up-Prozesses auf die Effektivität einer Mitarbeiterbefragung sind ebenfalls selten. Der Ansatzpunkt des Autors ist daher die systematische Betrachtung des ganzheitlichen Prozesses. Dabei untersucht er speziell, wie sich die prozessbegleitenden Maßnahmen auf die Teilnahmemotivation der Mitarbeiter auswirken.Der AutorHannes Traut ist derzeit als Personalreferent in einem international agierenden Unternehmen der Automobilbranche tätig, wo er bereits über sieben Jahre praktische Erfahrung in der Umsetzung von Mitarbeiterbefragungen gesammelt hat.

Frauke Mashail Bauhoff untersucht, ob und wie verschiedene Kooperationsformen zwischen einem Arbeitgeber und einer Hochschule die emotionale Bindung von Hochschulabsolventen an ihren neuen Arbeitgeber beeinflussen. Da Unternehmen heute mehr denn je vor der Herausforderung stehen, geeignete Absolventen zu gewinnen und zu binden, ist dieses Thema von hoher betriebswirtschaftlicher Relevanz. Trotzdem sind theoretische Erklärungen und empirische Befunde in Bezug auf die Rekrutierungs- und Bindungswirkung von Hochschulkooperationen vergleichsweise rar. Die Autorin präsentiert sowohl theoretische Überlegungen als auch eine erste empirische Studie dazu, wie verschiedene Hochschulkooperationen auf die emotionale Bindung jüngst eingestellter Beschäftigter wirken. Im Ergebnis zeigt sich, dass längst nicht alle Hochschulkooperationsformen positiv mit der emotionalen Bindung verbunden sind. Die AutorinFrauke Mashail Bauhoff studierte Wirtschaftswissenschaften/Betriebswirtschaftslehre mit dem Schwerpunkt Personalmanagement an der Universität Paderborn. Derzeit ist sie in der Führungskräftebetreuung und -entwicklung tätig.