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_id: '41964'
abstract:
- lang: ger
text: Die digitale Transformation prägt die Entwicklung intelligenter technischer
Systeme, welche durch Vernetzung und inhärente Intelligenz einen weiten Funktionsumfang
aufweisen. Selbstoptimierende Systeme sind als Stellvertreter der Klasse intelligenter
Systeme durch die autonome zielkonforme Adaption des Systemverhaltens charakterisiert.
Dabei stellen mechatronische Systeme eine der Grundlagen dieser Systemklasse dar,
indem die Umwelt- und Betriebsbedingungen sowie die Systemzustände sensorisch
erfasst und das dynamische Systemverhalten zielgerichtet beeinflusst werden. Der
große Funktionsumfang intelligenter technischer Systeme geht mit einer Zunahme
der Systemkomplexität einher, die eine Herausforderung bei der Absicherung der
Verlässlichkeit darstellt. Dem gegenüber bieten insbesondere selbstoptimierende
Systeme Potenziale zur Steigerung der Verlässlichkeit. Die Umsetzung entsprechender
Maßnahmen erfordert die Unterstützung des Entwicklungsprozesses durch geeignete
Methoden. Die Beherrschung der zunehmenden Systemkomplexität ist durch die Verwendung
vorhandener Modelle des Entwicklungsprozesses möglich, wird aber in aktuellen
Methoden nicht umfänglich genutzt. Das Ziel ist die Absicherung der Verlässlichkeit
bereits in frühen Entwicklungsphasen bis hin in späte Lebenszyklusphasen. Es wird
eine Methode für die integrierte Modellierung der Zuverlässigkeit, als zentrale
Kenngröße der Verlässlichkeit, und des dynamischen Systemverhaltens entwickelt.
Anhand von drei Anwendungsbeispielen wird gezeigt, dass diese Methode die Entwicklung
von Maßnahmen zur Steigerung der Verlässlichkeit in selbstoptimierenden Systemen
ermöglicht, auf komplexe Systeme anwendbar ist und die Absicherung der Verlässlichkeit
während des Betriebs mit Hilfe eines Digitalen Zwillings unterstützt.
author:
- first_name: Thorben
full_name: Kaul, Thorben
id: '14802'
last_name: Kaul
citation:
ama: Kaul T. Integrierte Modellierung von Zuverlässigkeit und dynamischem Verhalten
mechatronischer Systeme. Vol 10. Shaker; 2020. doi:10.17619/UNIPB/1-966
apa: Kaul, T. (2020). Integrierte Modellierung von Zuverlässigkeit und dynamischem
Verhalten mechatronischer Systeme (Vol. 10). Shaker. https://doi.org/10.17619/UNIPB/1-966
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title={Integrierte Modellierung von Zuverlässigkeit und dynamischem Verhalten
mechatronischer Systeme}, volume={10}, DOI={10.17619/UNIPB/1-966},
publisher={Shaker}, author={Kaul, Thorben}, year={2020}, collection={Schriften
des Lehrstuhls für Dynamik und Mechatronik} }'
chicago: Kaul, Thorben. Integrierte Modellierung von Zuverlässigkeit und dynamischem
Verhalten mechatronischer Systeme. Vol. 10. Schriften des Lehrstuhls für Dynamik
und Mechatronik. Shaker, 2020. https://doi.org/10.17619/UNIPB/1-966.
ieee: T. Kaul, Integrierte Modellierung von Zuverlässigkeit und dynamischem Verhalten
mechatronischer Systeme, vol. 10. Shaker, 2020.
mla: Kaul, Thorben. Integrierte Modellierung von Zuverlässigkeit und dynamischem
Verhalten mechatronischer Systeme. Shaker, 2020, doi:10.17619/UNIPB/1-966.
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mechatronischer Systeme, Shaker, 2020.
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- Integrierte Modellierung
- geschlossene Modellierung
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- intelligente Systeme
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- Dynamische Bayes’sche Netze
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- Digitaler Zwilling
- selbstoptimierende Systeme
- Mehrzieloptimierung
language:
- iso: ger
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- url: https://digital.ub.uni-paderborn.de/hs/content/titleinfo/3401478?query=kaul
page: '156'
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isbn:
- 978-3-8440-7450-5
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publisher: Shaker
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series_title: Schriften des Lehrstuhls für Dynamik und Mechatronik
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supervisor:
- first_name: Walter
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title: Integrierte Modellierung von Zuverlässigkeit und dynamischem Verhalten mechatronischer
Systeme
type: dissertation
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volume: 10
year: '2020'
...
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_id: '9945'
abstract:
- lang: eng
text: Die starke Integration von Sensorik, Aktorik, Hard- und Software stellt Herausforderungen
an die Verlässlichkeit intelligenter mechatronischer Systeme dar. Diese Systeme
verfügen aber auch über großes Potential zur Verbesserung ihrer Verlässlichkeit
durch eine Anpassung des Systemverhaltens an den aktuellen Zustand. Um den Umfang
der Systemmodelle zu reduzieren und die Anpassung des Systemverhaltens zu ermöglichen,
sind fortschrittliche Modellierungsmethoden notwendig, mit denen die Verlässlichkeit
in frühen Phasen des Entwicklungsprozesses sichergestellt und evaluiert werden
kann. Von den Attributen der Verlässlichkeit ist insbesondere die Zuverlässigkeit
in hohem Maße von den auftretenden Belastungen an den Komponenten und damit vom
dynamischen Systemverhalten abhängig. Bisherige Modellierungsansätze bilden diese
Abhängigkeit nur unzureichend ab. Es wird daher ein Ansatz zur integrierten Modellierung
mechatronischer Systeme vorgestellt. Dieser ist in der Lage, sowohl die Dynamik
als auch die Zuverlässigkeit des Systems abzubilden. Die Transformation eines
Modells des dynamischen Systemverhaltens generiert dabei ein Zuverlässigkeitsmodell.
Für typischerweise konkurrierende Ziele können mit Hilfe von Mehrzieloptimierungsverfahren
Betriebspunkte eines Systems bestimmt werden. Das integrierte Modell kann zur
Erzeugung von Zielfunktionen für die Dynamik als auch für die Zuverlässigkeit
genutzt werden. Die Ergebnisse ermöglichen eine Verhaltensanpassung durch Wahl
eines paretooptimalen Betriebspunkts während des Betriebs. Das vorgeschlagene
Konzept zur integrierten Modellierung mechatronischer Systeme bietet aufgrund
des modellbasierten Entwicklungsansatzes und der automatisierten Transformation
eines Verlässlichkeitsmodells eine Reduktion der Benutzereingaben und eine Entlastung
des Benutzers. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit von Benutzerfehlern gesenkt
und die Verlässlichkeit bereits während der Entwicklung erhöht. Somit können Iterationsschleifen
vermieden und die Entwicklungskosten gesenkt werden.
author:
- first_name: Thorben
full_name: Kaul, Thorben
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last_name: Kaul
- first_name: Tobias
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last_name: Sextro
citation:
ama: 'Kaul T, Meyer T, Sextro W. Integrierte Modellierung der Dynamik und der Verlässlichkeit
komplexer mechatronischer Systeme. In: Gausemeier J, Dumitrescu R, Rammig F, Schäfer
W, Trächtler A, eds. 10. Paderborner Workshop Entwurf Mechatronischer Systeme.
HNI-Verlagsschriftenreihe. Paderborn: Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn;
2015:101-112.'
apa: 'Kaul, T., Meyer, T., & Sextro, W. (2015). Integrierte Modellierung der
Dynamik und der Verlässlichkeit komplexer mechatronischer Systeme. In J. Gausemeier,
R. Dumitrescu, F. Rammig, W. Schäfer, & A. Trächtler (Eds.), 10. Paderborner
Workshop Entwurf mechatronischer Systeme (pp. 101–112). Paderborn: Heinz Nixdorf
Institut, Universität Paderborn.'
bibtex: '@inproceedings{Kaul_Meyer_Sextro_2015, place={Paderborn}, series={HNI-Verlagsschriftenreihe},
title={Integrierte Modellierung der Dynamik und der Verlässlichkeit komplexer
mechatronischer Systeme}, booktitle={10. Paderborner Workshop Entwurf mechatronischer
Systeme}, publisher={Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn}, author={Kaul,
Thorben and Meyer, Tobias and Sextro, Walter}, editor={Gausemeier, Jürgen and
Dumitrescu, Roman and Rammig, Franz and Schäfer, Wilhelm and Trächtler, AnsgarEditors},
year={2015}, pages={101–112}, collection={HNI-Verlagsschriftenreihe} }'
chicago: 'Kaul, Thorben, Tobias Meyer, and Walter Sextro. “Integrierte Modellierung
Der Dynamik Und Der Verlässlichkeit Komplexer Mechatronischer Systeme.” In 10.
Paderborner Workshop Entwurf Mechatronischer Systeme, edited by Jürgen Gausemeier,
Roman Dumitrescu, Franz Rammig, Wilhelm Schäfer, and Ansgar Trächtler, 101–12.
HNI-Verlagsschriftenreihe. Paderborn: Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn,
2015.'
ieee: T. Kaul, T. Meyer, and W. Sextro, “Integrierte Modellierung der Dynamik und
der Verlässlichkeit komplexer mechatronischer Systeme,” in 10. Paderborner
Workshop Entwurf mechatronischer Systeme, 2015, pp. 101–112.
mla: Kaul, Thorben, et al. “Integrierte Modellierung Der Dynamik Und Der Verlässlichkeit
Komplexer Mechatronischer Systeme.” 10. Paderborner Workshop Entwurf Mechatronischer
Systeme, edited by Jürgen Gausemeier et al., Heinz Nixdorf Institut, Universität
Paderborn, 2015, pp. 101–12.
short: 'T. Kaul, T. Meyer, W. Sextro, in: J. Gausemeier, R. Dumitrescu, F. Rammig,
W. Schäfer, A. Trächtler (Eds.), 10. Paderborner Workshop Entwurf Mechatronischer
Systeme, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn, Paderborn, 2015, pp. 101–112.'
date_created: 2019-05-27T08:17:18Z
date_updated: 2019-09-30T08:06:51Z
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- first_name: Jürgen
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- Dynamik
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publication: 10. Paderborner Workshop Entwurf mechatronischer Systeme
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title: Integrierte Modellierung der Dynamik und der Verlässlichkeit komplexer mechatronischer
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