Steigerung der Intelligenz mechatronischer Systeme:
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| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Springer Vieweg
[2018]
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| Series: | Intelligente Technische Systeme – Lösungen aus dem Spitzencluster it’s OWL
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINFUEHRUNG.
1
ROMAN DUMITRESCU, JUERGEN GAUSEMEIER, PETER IWANEK,
CHRISTOPHER LUEKE UND ANSGAR TRAECHTLER
1.1 IT*S OWL - INTELLIGENTE TECHNISCHE SYSTEME OSTWESTFALENLIPPE
.
2
1.2 CLUSTER-QUERSCHNITTSPROJEKT
SELBSTOPTIMIERUNG. 9
LITERATUR.
16
2 PARADIGMA DER
SELBSTOPTIMIERUNG.
19
JUERGEN GAUSEMEIER, PETER IWANEK, ANSGAR TRAECHTLER, CHRISTOPHER LUEKE,
JULIA TIMMERMANN UND ROMAN DUMITRESCU
2.1 EINFUEHRUNG SELBSTOPTIMIERUNG
.
20
2.1.1 MECHATRONISCHE
SYSTEME.
20
2.1.2 SELBSTOPTIMIERENDE
SYSTEME. 22
2.2 ARCHITEKTUR SELBSTOPTIMIERENDER
SYSTEME. 25
2.2.1 STRUKTUR VON SELBSTOPTIMIERENDEN SYSTEMEN
.
25
2.2.2 OPERATOR CONTROLLER MODUL
(OCM). 26
2.3 STRATEGISCHE PLANUNG UND ENTWICKLUNG VON
SELBSTOPTIMIERENDEN PRODUKTEN UND PRODUKTIONSSYSTEMEN
.
29
2.3.1 DER
PRODUKTENTSTEHUNGSPROZESS.
29
2.3.2 BEHANDLUNG DER SELBSTOPTIMIERUNG IN DER
STRATEGISCHEN PLANUNG UND INTEGRATIVEN ENTWICKLUNG
.
33
2.4 SELBSTOPTIMIERUNG IN DER
ANWENDUNG. 35
LITERATUR
.
36
3 POTENZIALANALYSE ZUR STEIGERUNG DER INTELLIGENZ
MECHATRONISCHER
SYSTEME.
39
PETER IWANEK, JUERGEN GAUSEMEIER UND ROMAN DUMITRESCU
3.1 GRUNDLAGEN DER POTENZIALANALYSE
.
40
3.1.1 HERAUSFORDERUNGEN BEI DER POTENZIALANALYSE
.
40
3.1.2 STUFENMODELL ZUR STEIGERUNG DER INTELLIGENZ
MECHATRONISCHER
SYSTEME.
43
3.2 METHODIK DER
POTENZIALANALYSE.
47
3.2.1 DISZIPLINUEBERGREIFENDE SYSTEMSPEZIFIKATION
.
48
3.2.2 IDENTIFIKATION VON
POTENZIALEN. 53
3.2.3 SPEZIFIKATION VON
LOESUNGSIDEEN. 57
3.2.4 BEWERTUNG UND AUSWAHL VON LOESUNGSIDEEN
.
59
3.3 EINSATZ DER POTENZIALANALYSE IM BEREICH DER LACKIERTECHNIK
.
62
3.3.1 DISZIPLINUEBERGREIFENDE SYSTEMSPEZIFIKATION
.
63
3.3.2 IDENTIFIKATION VON
POTENZIALEN. 63
3.3.3 SPEZIFIKATION VON
LOESUNGSIDEEN. 67
3.3.4 BEWERTUNG UND AUSWAHL VON LOESUNGSIDEEN
.
67
LITERATUR.
70
4 MASCHINELLES LERNEN IN TECHNISCHEN
SYSTEMEN. 73
FELIX REINHART, KLAUS NEUMANN, WITALI ASWOLINSKIY,
JOCHEN STEIL UND BARBARA HAMMER
4.1 GRUNDLAGEN DES MASCHINELLEN
LERNENS. 74
4.1.1 PARADIGMEN DES MASCHINELLEN LERNENS
.
75
4.1.2 UEBERWACHTES LERNEN MIT NEURONALEN NETZWERKEN
.
76
4.1.3 EXTREME LEARNING MACHINE
(ELM). 77
4.1.4
GENERALISIERUNGSFAEHIGKEIT.
79
4.2 INTEGRATION VON VORWISSEN IN DEN LERNPROZESS
.
82
4.2.1 INTEGRATION VON DISKRETEN NEBENBEDINGUNGEN
.
83
4.2.2 GENERALISIERUNG DER DISKRETEN NEBENBEDINGUNGEN
.
84
4.2.3 VERIFIKATION DER KONTINUIERLICHEN NEBENBEDINGUNGEN
.
85
4.3 MODELLIERUNG PARAMETRISIERTER
PROZESSE. 86
4.3.1 REGRESSION IM
MODELLRAUM.
86
4.3.2 VORGEHEN ZUR REGRESSION IM MODELLRAUM
.
88
4.3.3 VERBESSERTE GENERALISIERUNG BEI WENIGEN DATEN
.
89
4.4 RELEVANCE
LEAMING.
90
4.5 LEITFADEN FUER DEN EINSATZ MASCHINELLER LEMVERFAHREN
.
94
4.5.1
VORGEHENSMODELLE.
94
4.5.2 ANWENDUNGSINDIKATOREN FUER MASCHINELLE LERNVERFAHREN
.
97
4.5.3 DOMAENENWISSEN
NUTZEN.
99
4.5.4 AUSWAHL VON
LEMVERFAHREN.
99
4.6 MASCHINELLES LERNEN IN DER
PRAXIS. 101
4.6.1 MASCHINELLES LERNEN FUER EINEN INTELLIGENTEN TEIGKNETER
.
101
4.6.2 MODELLIERUNG DES ULTRASCHALL-ERWEICHUNGSEFFEKTS
.
110
4.7
ZUSAMMENFASSUNG.
115
LITERATUR.
116
5 MATHEMATISCHE
OPTIMIERUNG.
119
ADRIAN ZIESSLER, SEBASTIAN PEITZ, SINA OBER-BLOEBAUM UND MICHAEL DELLNITZ
5.1 GRUNDLAGEN UND METHODEN MATHEMATISCHER OPTIMIERUNG
.
120
5.1.1
MEHRZIELOPTIMIERUNG.
120
5.1.2
MEHRZIELOPTIMALSTEUERUNG.
126
5.2 LEITFADEN ZUM EINSATZ MATHEMATISCHER OPTIMIERUNGSVERFAHREN
.
128
5.2.1
VORGEHENSMODELL.
128
5.2.2 KATALOG VON
ANWENDUNGSHEMMNISSEN. 132
5.3 EINSATZ MATHEMATISCHER OPTIMIERUNGSVERFAHREN IN DER PRAXIS
.
133
5.3.1 OPTIMALE AUSLEGUNG EINES HYBRIDSPEICHERS IN EINEM INSELNETZ . . .
133
5.3.2 OPTIMALSTEUERUNG VON ELEKTRISCH ANGETRIEBENEN FAHRZEUGEN
.
138
5.3.3 OPTIMIERUNG VON AUFTRAEGEN IN EINER WAESCHEREI
.
142
LITERATUR.
150
6 INTELLIGENTE STEUERUNGEN UND
REGELUNGEN. 153
CHRISTOPHER LUEKE, JULIA TIMMERMANN, JAN HENNING KESSLER UND ANSGAR
TRAECHTLER
6.1 GRUNDLAGEN UND METHODEN ZU INTELLIGENTEN STEUERUNGEN
UND REGELUNGEN
.
.
154
6.1.1 GRUNDLAGEN DER
REGELUNGSTECHNIK. 154
6.1.2 OPTIMALE UND ADAPTIVE
REGELUNGEN. 158
6.1.3 SELBSTOPTIMIERENDE
REGELUNGEN. 161
6.2 METHODISCHE UNTERSTUETZUNG BEIM ENTWURF INTELLIGENTER
STEUERUNGEN UND
REGELUNGEN.
168
6.2.1 LEITFADEN FUER DEN ENTWURF VON INTELLIGENTEN REGELUNGEN
.
168
6.2.2 ERSTELLEN VON
PROZESSMODELLEN.
175
6.3 EINSATZ INTELLIGENTER STEUERUNGEN UND
REGELUNGEN. 178
6.3.1 ARCHITEKTUR DER INFORMATIONSVERARBEITUNG EINER
INTELLIGENTEN
GROSSWAESCHEREI.
179
6.3.2 INTELLIGENTE REGELUNGEN IM BEREICH DES WALZPROFILIERENS
.
181
6.3.3 PRAEDIKTIVE STEUERUNG VON
TEIGKNETPROZESSEN. 183
6.3.4 MODELLPRAEDIKTIVE REGELUNG DER KLIMATISIERUNG
ELEKTRISCH ANGETRIEBENER
FAHRZEUGE. 187
6.3.5 PARETOOPTIMALE REGELUNG DES FEDER-NEIGE-MODULS
EINES SCHIENENGEBUNDENEN
FAHRZEUGS. 189
LITERATUR.
191
7 STEIGERUNG DER VERLAESSLICHKEIT TECHNISCHER SYSTEM
E. 193
TOBIAS MEYER, THORBEN KAUL, JAMES KURIA KIMOTHO UND WALTER SEXTRO
7.1 GRUNDLAGEN DER
VERLAESSLICHKEIT.
194
7.2 VORGEHEN ZUR STEIGERUNG DER
VERLAESSLICHKEIT. 196
7.2.1 LEITFADEN ZUR AUSWAHL VON CONDITION-MONITORING-
VERFAHREN.
197
7.2.2 METHODE ZUM AUFSTELLEN VERLAESSLICHKEITSRELEVANTER
ZIELFUNKTIONEN.
203
7.2.3 VERKNUEPFUNG DES SYSTEMVERHALTENS MIT
VERLAESSLICHKEITSRELEVANTEN ZIELFUNKTIONEN.
206
7.3 ANWENDUNG VON ANSAETZEN ZUR STEIGERUNG DER VERLAESSLICHKEIT
TECHNISCHER
SYSTEME.
208
7.3.1 STEIGERUNG DER VERLAESSLICHKEIT EINER REIBKUPPLUNG
.
208
7.3.2 STEIGERUNG DER VERLAESSLICHKEIT DES KUPFERDRAHTBONDENS
.
210
LITERATUR.
212
8 VERBESSERUNG VON
PRODUKTIONSSYSTEMEN.
215
DANIEL KOECHLING, JUERGEN GAUSEMEIER UND ROBERT JOPPEN
8.1 IDENTIFIKATION BEDARFSGERECHTER VERBESSERUNGSMETHODEN
.
216
8.1.1 VORGEHEN ZUR AUSWAHL BEDARFSGERECHTER
VERBESSERUNGSMETHODEN.
217
8.1.2 DEFINITION DES
SOLL-ZUSTANDS.
218
8.1.3 ANALYSE DES
IST-ZUSTANDS.
219
8.1.4
ZUSTANDSABGLEICH.
220
8.1.5 DEFINITION ZU VERBESSERNDER PRODUKTIONSKENNZAHLEN
.
220
8.1.6 AUSWAHL BEDARFSGERECHTER VERBESSERUNGSMETHODEN
.
223
8.2 EINSATZ DER SELBSTOPTIMIERUNG IM BEREICH DER
FERTIGUNGSSTEUERUNG.
226
8.2.1 ABLAUF DER SELBSTOPTIMIERENDEN
FERTIGUNGSSTEUERUNG
(SOFS). 227
8.2.2 ANALYSE DER IST-SITUATION
.
228
8.2.3 BESTIMMUNG DER
SYSTEMZIELE.
230
8.2.4 ANPASSUNG DES SYSTEMVERHALTENS
.
235
LITERATUR.
235
9
ZUSAMMENFASSUNG.
237
ANSGAR TRAECHTLER, JUERGEN GAUSEMEIER UND CHRISTOPHER LUEKE
SACHVERZEICHNIS
241 |
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