Automatisierte Extraktion fertigungsrelevanter Merkmale aus Geometriedaten umformtechnischer Bauteile und deren Analyse zur feature-basierten Fertigungsprozessgestaltung:
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | , |
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
[Auerbach]
Wissenschaftliche Scripten
2022
|
| Series: | Berichte aus dem IWU
Band 124 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXVI, 202 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm |
| ISBN: | 9783957351487 3957351480 |
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|---|---|
| adam_text | DISSERTATION
MARKUS
WERNER
VII
INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
XI
TABELLENVERZEICHNIS
XIX
1
EINLEITUNG
1
2
STAND
DER
TECHNIK
3
2.1
FERTIGUNGSPROZESSGESTALTUNG
..................................................................
3
2.1.1
FERTIGUNGSPROZESSGESTALTUNG
ALLGEMEIN
...................................
3
2.1.2
FORMENORDNUNGEN,
SACHMERKMALSLEISTEN,
KLASSIFIKATIONS
SCHLUESSEL
UND
TECHNOLOGIESPEICHER
.............................................
5
2.1.3
AEHNLICHTEILBASIERTE
ANSAETZE
ZUR
GESTALTUNG
VON
BAUTEILEN
UND
ZUR
PROZESSAUSLEGUNG
..................................................................
6
2.1.4
FEATURE-BASIERTE
ANSAETZE
ZUR
GESTALTUNG
VON
BAUTEILEN
UND
ZUR
PROZESSAUSLEGUNG
..................................................................
7
2.1.5
MERKMALSEXTRAKTION
(FEATURE
EXTRACTION)
UND
MERKMALSERKEN
NUNG
(FEATURE
RECOGNITION)
.........................................................
9
2.1.6
METAMODELL-BASIERTE
ANSAETZE
ZUR
PROZESSAUSLEGUNG
..............
9
2.1.7
FERTIGUNGSPROZESSGESTALTUNG
IN
DER
UMFORMTECHNIK
.....................
10
2.1.8
METHODENPLANUNG
FUER
IHU-BAUTEILE
............................................
12
2.1.9
PLANUNGSTOOLS
FUER
IHU-PROZESSE
...................................................
14
2.2
INNENHOCHDRUCK-UMFORMEN
VON
HOHLPROFILEN
..........................................
15
2.2.1
VERFAHRENSEINTEILUNG
........................................................................
15
2.2.2
VERFAHRENSPRINZIP
..........................................................................
15
2.2.3
VERFAHRENSKENNGROESSEN
UND
TECHNOLOGISCHE
GRENZEN
..............
17
2.2.4
PROZESSKETTE
IHU
..............................................................................
20
2.2.5
VERFAHRENSKOMBINATION
UND
-INTEGRATION
.......................................
25
2.3
MATHEMATISCHE
GRUNDLAGEN
UND
ALGORITHMISCHE
GEOMETRIE
......................
26
2.3.1
VEKTORALGEBRA
...................................................................................
26
2.3.2
DIFFERENTIALGEOMETRIE
........................................................................
27
2.3.3
GRAPHENTHEORIE
.................................................................................30
2.3.4
ALGORITHMISCHE
GEOMETRIE
...............................................................
30
2.4
FAZIT
DES
STANDES
DER
TECHNIK
.....................................................................38
3
ZIELSTELLUNG
UND
INHALTSUEBERSICHT
39
3.1
ZIELSTELLUNG
...................................................................................................39
3.2
INHALTSUEBERSICHT
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
......................................................
40
4
DEFINITION
FERTIGUNGSRELEVANTER
MERKMALE
FUER
DIE
FEATURE-BASIERTE
PROZESSGESTALTUNG
43
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
4.1
ENTSCHEIDUNGSFINDUNGSPROZESS
BEI
DER
METHODENPLANUNG
VON
IHU
PROZESSEN
..............................................................................................
43
4.1.1
VORGEHENSWEISE
BEI
DER
METHODENPLANUNG
....................................
43
4.1.2
DER
SOFTWAREUNTERSTUETZTE
PLANUNGSPROZESS
....................................45
4.2
DEFINITION
VON
MERKMALEN
............................................................................46
4.2.1
FERTIGUNGSRELEVANTE
MERKMALE
......................................................
47
4.2.2
GEOMETRISCHE
MERKMALE
..................................................................
47
4.2.3
DEFINITION
NEUER
GEOMETRISCHER
MERKMALE
....................................52
4.2.4
NICHT-GEOMETRISCHE
MERKMALE
.........................................................
55
5
ALGORITHMEN
ZUR
AUTOMATISCHEN
EXTRAKTION
UND
ANALYSE
GEOMETRISCHER
MERKMALE
57
5.1
VORBETRACHTUNGEN
ZUR
REPRAESENTATION
DER
BAUTEILGEOMETRIEN
...............57
5.2
DATENAUFBEREITUNG
UND
-KONVERTIERUNG
.......................................................
58
5.2.1
EINGANGSDATEN
UND
-INFORMATIONEN
.................................................59
5.2.2
ALGORITHMEN
........................................................................................
59
5.2.3
ERGEBNISSE
DER
DATENAUFBEREITUNG
................................................
61
5.3
NETZANALYSE
UND
BESTIMMUNG
VON
BAUTEILRAENDERN
.....................................
61
5.3.1
EINGANGSDATEN
..................................................................................62
5.3.2
ALGORITHMEN
.......................................................................................
62
5.3.3
ERGEBNISSE
DER
NETZANALYSE
.............................................................67
5.4
EXTRAKTION
UND
GRAPHENANALYSE
DES
BAUTEILSKELETTES
...............................67
5.4.1
VORUNTERSUCHUNGEN
.........................................................................
68
5.4.2
EINGANGSDATEN
...................................................................................70
5.4.3
ALGORITHMEN
........................................................................................
71
5.4.4
ERGEBNISSE
DER
GRAPHENANALYSE
DES
BAUTEILSKELETTES
................77
5.5
KRUEMMUNGSANALYSE
UND
SEGMENTIERUNG
DER
BAUTEILOBERFLAECHE
............78
5.5.1
EINGANGSDATEN
...................................................................................79
5.5.2
ALGORITHMEN
........................................................................................
79
5.5.3
ERGEBNISSE
DER
KRUEMMUNGSANALYSE
UND
SEGMENTIERUNG
DER
BAUTEILOBERFLAECHE
...............................................................................87
5.6
QUERSCHNITTANALYSE
.........................................................................................87
5.6.1
EINGANGSDATEN
...................................................................................
88
5.6.2
ALGORITHMEN
........................................................................................
88
5.6.3
ERGEBNISSE
DER
QUERSCHNITTANALYSE
................................................
100
5.7
DISTANZPROFILANALYSE
....................................................................................
101
5.7.1
EINGANGSDATEN
.................................................................................
101
5.7.2
ANNAHMEN
.......................................................................................
101
5.7.3
ALGORITHMEN
.......................................................................................
102
5.7.4
ERGEBNISSE
DER
DISTANZPROFILANALYSE
.............................................
108
5.8
ERGEBNISSE
ALGORITHMEN
UND
ANALYSE
GEOMETRISCHER
MERKMALE
..............
108
6
UMFORMTECHNISCHE
INTERPRETATION
GEOMETRISCHER
MERKMALE
ZU
FEATURES
111
6.1
FEATURE-KLASSE:
BAUTEILBERANDUNG
............................................................
112
DISSERTATION
MARKUS
WERNER
IX
6.1.1
FEATURE-UNTERKLASSE:
BAUTEILENDE
..................................................
112
6.1.2
FEATURE-UNTERKLASSE:
DURCHBRUCH
...................................................
115
6.1.3
IDENTIFIKATION
DER
INSTANZEN
DER
FEATURE-KLASSE
BAUTEIL
BERANDUNG
......................................................................................
118
6.1.4
ERGEBNISSE
.......................................................................................
121
6.2
FEATURE-KLASSE:
HAUPTFORMELEMENTE
........................................................
122
6.2.1
FEATURE-UNTERKLASSE:
BAUTEILSKELETT
...............................................
122
6.2.2
FEATURE-TYP:
VERZWEIGUNG
...............................................................
125
6.2.3
ERGEBNISSE
.......................................................................................
128
6.3
FEATURE-KLASSE:
NEBENFORMELEMENTE
........................................................
129
6.3.1
IDENTIFIKATION
DER
FEATURE-TYPEN
DER
UNTERKLASSE
LOKALE
VERPRAEGUNG
......................................................................................
129
6.3.2
IDENTIFIKATION
DER
FEATURE-TYPEN
DER
UNTERKLASSE
UMLAUFENDES
NEBENFORMELEMENT
..........................................................................
137
6.3.3
ERGEBNISSE
.......................................................................................
138
7
FEATURE-BASIERTER
METHODENPLANUNGSPROZESS
FUER
IHU-BAUTEILE
141
7.1
WERKSTOFFTECHNISCHE
BETRACHTUNG
..............................................................
141
7.2
FEATURE-BASIERTE
GEOMETRIEAUFBEREITUNG
UND
ABLEITUNG
VON
INFORMA
TIONEN
ZUR
WERKZEUGGESTALTUNG
.................................................................
143
7.2.1
SCHLIESSEN
VON
BERANDUNGEN
...........................................................
143
7.2.2
ANKONSTRUKTION
AN
BAUTEILENDEN
.....................................................
145
7.3
HALBZEUGAUSWAHL
SOWIE
BIEGETEILAUSLEGUNG
UND
-ANPASSUNG
..............
146
7.3.1
HALBZEUGAUSWAHL
..............................................................................
146
7.3.2
AUSLEGUNG
DER
BIEGELINIE
..............................................................
148
7.3.3
GENERIERUNG
DER
GEOMETRIE
GEBOGENER
HALBZEUGE
......................
149
7.3.4
GEBOGENE
HALBZEUGE
MIT
DEHNUNGSWERTEN
................................
150
7.3.5
ANPASSUNGEN
DER
BIEGELINIE
...........................................................
151
7.4
MATERIALFLUSSANALYSE
ZUR
PROZESSAUSLEGUNG
..........................................
157
7.4.1
MATERIALQUELLEN
.................................................................................
158
7.4.2
MATERIALSENKEN
.................................................................................
159
7.4.3
MATERIALFLUSSLAUF
..............................................................................
162
7.4.4
ZUSAMMENFASSENDE
DARSTELLUNG
DER
ERGEBNISSE
AN
EINEM
DEMONSTRATOR
...................................................................................
166
7.5
FAZIT
DES
FEATURE-BASIERTEN
METHODENPLANUNGSPROZESSES
..................
171
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
173
LITERATURVERZEICHNIS
179
A
SYNTAX
DER
VERWENDETEN
DATEIFORMATE
189
A.1
DATEIFORMAT
*.TRI
ZUR
SPEICHERUNG
DER
TRIANGULIERTEN
NETZE
........................
189
A.2
DATEIFORMAT
*.DAT
ZUR
SPEICHERUNG
DER
TRIANGULIERTEN
NETZE
...................
190
A.3
DATEIFORMAT
*.MSH
ZUR
SPEICHERUNG
DER
TRIANGULIERTEN
NETZE
................
192
X
INHALTSVERZEICHNIS
A.4
DATEIFORMAT
*.VOX
ZUR
SPEICHERUNG
VON
DISKRETISIERTEN
VOLUMINA
.
.
.
.
193
A.5
DATEIFORMAT
*.BBX
ZUR
SPEICHERUNG
VON
INFORMATIONEN
DES
VOXEL
MODELLS
...............................................................................................
193
A.6
DATEIFORMAT
.GRAPH
ZUR
SPEICHERUNG
VON
SKELETTGRAPHEN
.......................
194
B
ATTRIBUTE,
NOTATION
UND
BESCHREIBUNG
VERWENDETER
DATENSTRUKTUREN
195
B.1
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
VON
BERANDUNGEN
.........................................
195
B.2
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
DER
GEOMETRISCHEN
MERKMALE
DES
BAUTEILSKELETTS
...................................................................................
196
B.3
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
DER
OBERFLAECHENKRUEMMUNG
DES
NETZES
UND
SEGMENTIERTER
FLAECHENBEREICHE
..................................................
197
B.4
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
DER
GEOMETRISCHEN
MERKMALE
DES
DISTANZPROFILS
VON
QUERSCHNITTKONTUREN
............................................
198
B.5
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
VON
BAUTEILQUERSCHNITTEN
............................
199
C
LEBENSLAUF
201
|
| adam_txt |
DISSERTATION
MARKUS
WERNER
VII
INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
XI
TABELLENVERZEICHNIS
XIX
1
EINLEITUNG
1
2
STAND
DER
TECHNIK
3
2.1
FERTIGUNGSPROZESSGESTALTUNG
.
3
2.1.1
FERTIGUNGSPROZESSGESTALTUNG
ALLGEMEIN
.
3
2.1.2
FORMENORDNUNGEN,
SACHMERKMALSLEISTEN,
KLASSIFIKATIONS
SCHLUESSEL
UND
TECHNOLOGIESPEICHER
.
5
2.1.3
AEHNLICHTEILBASIERTE
ANSAETZE
ZUR
GESTALTUNG
VON
BAUTEILEN
UND
ZUR
PROZESSAUSLEGUNG
.
6
2.1.4
FEATURE-BASIERTE
ANSAETZE
ZUR
GESTALTUNG
VON
BAUTEILEN
UND
ZUR
PROZESSAUSLEGUNG
.
7
2.1.5
MERKMALSEXTRAKTION
(FEATURE
EXTRACTION)
UND
MERKMALSERKEN
NUNG
(FEATURE
RECOGNITION)
.
9
2.1.6
METAMODELL-BASIERTE
ANSAETZE
ZUR
PROZESSAUSLEGUNG
.
9
2.1.7
FERTIGUNGSPROZESSGESTALTUNG
IN
DER
UMFORMTECHNIK
.
10
2.1.8
METHODENPLANUNG
FUER
IHU-BAUTEILE
.
12
2.1.9
PLANUNGSTOOLS
FUER
IHU-PROZESSE
.
14
2.2
INNENHOCHDRUCK-UMFORMEN
VON
HOHLPROFILEN
.
15
2.2.1
VERFAHRENSEINTEILUNG
.
15
2.2.2
VERFAHRENSPRINZIP
.
15
2.2.3
VERFAHRENSKENNGROESSEN
UND
TECHNOLOGISCHE
GRENZEN
.
17
2.2.4
PROZESSKETTE
IHU
.
20
2.2.5
VERFAHRENSKOMBINATION
UND
-INTEGRATION
.
25
2.3
MATHEMATISCHE
GRUNDLAGEN
UND
ALGORITHMISCHE
GEOMETRIE
.
26
2.3.1
VEKTORALGEBRA
.
26
2.3.2
DIFFERENTIALGEOMETRIE
.
27
2.3.3
GRAPHENTHEORIE
.30
2.3.4
ALGORITHMISCHE
GEOMETRIE
.
30
2.4
FAZIT
DES
STANDES
DER
TECHNIK
.38
3
ZIELSTELLUNG
UND
INHALTSUEBERSICHT
39
3.1
ZIELSTELLUNG
.39
3.2
INHALTSUEBERSICHT
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
40
4
DEFINITION
FERTIGUNGSRELEVANTER
MERKMALE
FUER
DIE
FEATURE-BASIERTE
PROZESSGESTALTUNG
43
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
4.1
ENTSCHEIDUNGSFINDUNGSPROZESS
BEI
DER
METHODENPLANUNG
VON
IHU
PROZESSEN
.
43
4.1.1
VORGEHENSWEISE
BEI
DER
METHODENPLANUNG
.
43
4.1.2
DER
SOFTWAREUNTERSTUETZTE
PLANUNGSPROZESS
.45
4.2
DEFINITION
VON
MERKMALEN
.46
4.2.1
FERTIGUNGSRELEVANTE
MERKMALE
.
47
4.2.2
GEOMETRISCHE
MERKMALE
.
47
4.2.3
DEFINITION
NEUER
GEOMETRISCHER
MERKMALE
.52
4.2.4
NICHT-GEOMETRISCHE
MERKMALE
.
55
5
ALGORITHMEN
ZUR
AUTOMATISCHEN
EXTRAKTION
UND
ANALYSE
GEOMETRISCHER
MERKMALE
57
5.1
VORBETRACHTUNGEN
ZUR
REPRAESENTATION
DER
BAUTEILGEOMETRIEN
.57
5.2
DATENAUFBEREITUNG
UND
-KONVERTIERUNG
.
58
5.2.1
EINGANGSDATEN
UND
-INFORMATIONEN
.59
5.2.2
ALGORITHMEN
.
59
5.2.3
ERGEBNISSE
DER
DATENAUFBEREITUNG
.
61
5.3
NETZANALYSE
UND
BESTIMMUNG
VON
BAUTEILRAENDERN
.
61
5.3.1
EINGANGSDATEN
.62
5.3.2
ALGORITHMEN
.
62
5.3.3
ERGEBNISSE
DER
NETZANALYSE
.67
5.4
EXTRAKTION
UND
GRAPHENANALYSE
DES
BAUTEILSKELETTES
.67
5.4.1
VORUNTERSUCHUNGEN
.
68
5.4.2
EINGANGSDATEN
.70
5.4.3
ALGORITHMEN
.
71
5.4.4
ERGEBNISSE
DER
GRAPHENANALYSE
DES
BAUTEILSKELETTES
.77
5.5
KRUEMMUNGSANALYSE
UND
SEGMENTIERUNG
DER
BAUTEILOBERFLAECHE
.78
5.5.1
EINGANGSDATEN
.79
5.5.2
ALGORITHMEN
.
79
5.5.3
ERGEBNISSE
DER
KRUEMMUNGSANALYSE
UND
SEGMENTIERUNG
DER
BAUTEILOBERFLAECHE
.87
5.6
QUERSCHNITTANALYSE
.87
5.6.1
EINGANGSDATEN
.
88
5.6.2
ALGORITHMEN
.
88
5.6.3
ERGEBNISSE
DER
QUERSCHNITTANALYSE
.
100
5.7
DISTANZPROFILANALYSE
.
101
5.7.1
EINGANGSDATEN
.
101
5.7.2
ANNAHMEN
.
101
5.7.3
ALGORITHMEN
.
102
5.7.4
ERGEBNISSE
DER
DISTANZPROFILANALYSE
.
108
5.8
ERGEBNISSE
ALGORITHMEN
UND
ANALYSE
GEOMETRISCHER
MERKMALE
.
108
6
UMFORMTECHNISCHE
INTERPRETATION
GEOMETRISCHER
MERKMALE
ZU
FEATURES
111
6.1
FEATURE-KLASSE:
BAUTEILBERANDUNG
.
112
DISSERTATION
MARKUS
WERNER
IX
6.1.1
FEATURE-UNTERKLASSE:
BAUTEILENDE
.
112
6.1.2
FEATURE-UNTERKLASSE:
DURCHBRUCH
.
115
6.1.3
IDENTIFIKATION
DER
INSTANZEN
DER
FEATURE-KLASSE
BAUTEIL
BERANDUNG
.
118
6.1.4
ERGEBNISSE
.
121
6.2
FEATURE-KLASSE:
HAUPTFORMELEMENTE
.
122
6.2.1
FEATURE-UNTERKLASSE:
BAUTEILSKELETT
.
122
6.2.2
FEATURE-TYP:
VERZWEIGUNG
.
125
6.2.3
ERGEBNISSE
.
128
6.3
FEATURE-KLASSE:
NEBENFORMELEMENTE
.
129
6.3.1
IDENTIFIKATION
DER
FEATURE-TYPEN
DER
UNTERKLASSE
LOKALE
VERPRAEGUNG
.
129
6.3.2
IDENTIFIKATION
DER
FEATURE-TYPEN
DER
UNTERKLASSE
UMLAUFENDES
NEBENFORMELEMENT
.
137
6.3.3
ERGEBNISSE
.
138
7
FEATURE-BASIERTER
METHODENPLANUNGSPROZESS
FUER
IHU-BAUTEILE
141
7.1
WERKSTOFFTECHNISCHE
BETRACHTUNG
.
141
7.2
FEATURE-BASIERTE
GEOMETRIEAUFBEREITUNG
UND
ABLEITUNG
VON
INFORMA
TIONEN
ZUR
WERKZEUGGESTALTUNG
.
143
7.2.1
SCHLIESSEN
VON
BERANDUNGEN
.
143
7.2.2
ANKONSTRUKTION
AN
BAUTEILENDEN
.
145
7.3
HALBZEUGAUSWAHL
SOWIE
BIEGETEILAUSLEGUNG
UND
-ANPASSUNG
.
146
7.3.1
HALBZEUGAUSWAHL
.
146
7.3.2
AUSLEGUNG
DER
BIEGELINIE
.
148
7.3.3
GENERIERUNG
DER
GEOMETRIE
GEBOGENER
HALBZEUGE
.
149
7.3.4
GEBOGENE
HALBZEUGE
MIT
DEHNUNGSWERTEN
.
150
7.3.5
ANPASSUNGEN
DER
BIEGELINIE
.
151
7.4
MATERIALFLUSSANALYSE
ZUR
PROZESSAUSLEGUNG
.
157
7.4.1
MATERIALQUELLEN
.
158
7.4.2
MATERIALSENKEN
.
159
7.4.3
MATERIALFLUSSLAUF
.
162
7.4.4
ZUSAMMENFASSENDE
DARSTELLUNG
DER
ERGEBNISSE
AN
EINEM
DEMONSTRATOR
.
166
7.5
FAZIT
DES
FEATURE-BASIERTEN
METHODENPLANUNGSPROZESSES
.
171
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
173
LITERATURVERZEICHNIS
179
A
SYNTAX
DER
VERWENDETEN
DATEIFORMATE
189
A.1
DATEIFORMAT
*.TRI
ZUR
SPEICHERUNG
DER
TRIANGULIERTEN
NETZE
.
189
A.2
DATEIFORMAT
*.DAT
ZUR
SPEICHERUNG
DER
TRIANGULIERTEN
NETZE
.
190
A.3
DATEIFORMAT
*.MSH
ZUR
SPEICHERUNG
DER
TRIANGULIERTEN
NETZE
.
192
X
INHALTSVERZEICHNIS
A.4
DATEIFORMAT
*.VOX
ZUR
SPEICHERUNG
VON
DISKRETISIERTEN
VOLUMINA
.
.
.
.
193
A.5
DATEIFORMAT
*.BBX
ZUR
SPEICHERUNG
VON
INFORMATIONEN
DES
VOXEL
MODELLS
.
193
A.6
DATEIFORMAT
'
.GRAPH
ZUR
SPEICHERUNG
VON
SKELETTGRAPHEN
.
194
B
ATTRIBUTE,
NOTATION
UND
BESCHREIBUNG
VERWENDETER
DATENSTRUKTUREN
195
B.1
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
VON
BERANDUNGEN
.
195
B.2
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
DER
GEOMETRISCHEN
MERKMALE
DES
BAUTEILSKELETTS
.
196
B.3
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
DER
OBERFLAECHENKRUEMMUNG
DES
NETZES
UND
SEGMENTIERTER
FLAECHENBEREICHE
.
197
B.4
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
DER
GEOMETRISCHEN
MERKMALE
DES
DISTANZPROFILS
VON
QUERSCHNITTKONTUREN
.
198
B.5
ATTRIBUTE
UND
BESCHREIBUNG
VON
BAUTEILQUERSCHNITTEN
.
199
C
LEBENSLAUF
201 |
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| author | Werner, Markus 1973- |
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