Dreidimensionales Drucken von patientenindividuellem Knochenersatz

Moderne generative Fertigungsverfahren ermöglichen die Herstellung dreidimensionaler Modelle, Komponenten und Produkte direkt aus CAD-Daten. Speziell im Bereich der Medizintechnik bietet sich der Einsatz dieser Verfahren zur Herstellung von patientenspezifischen Hilfsmitteln und Medizinprodukten wie Hörgeräten oder Bohrschablonen für die Implantat-Setzung an.

Technologische Reife von generativen Herstellungsverfahren für Endanwendungen im Automobilbau

Technische Produktionssysteme und Prozesse - welcher Technologie auch immer - müssen den Bedürfnissen der industriellen Bauteilherstellung für Endanwendungen im Automobilbau entsprechen. Es stellt sich zunächst die Frage, auf welchem technologischen Reifegrad sich die generativen Technologien für den Automobilbau derzeit befinden? Welche außerordentlichen Vorteile können generative Prozessketten gegenüber konventionellen Herstellungsverfahren bieten und welche Hürden müssen genommen werden? Im Vordergrund der Untersuchung steht die Betrachtung von Pre-, In- und Post-Prozessen generativer wie auch konventioneller Produktionsverfahren. Bei der Gegenüberstellung der Prozessketten werden Maßstäbe angesetzt, die derzeit bei der Bauteilherstellung im Automobilbau Gültigkeit haben und auf Kriterien wie Effizienz, Reproduzierbarkeit und Kontrollierbarkeit aufbauen. Schließlich findet eine Einschätzung aus der Perspektive der Technologieintegration in derzeitige Produktionssysteme und Lieferketten statt. Es werden Restriktionen und Handlungsfelder von generativen Prozessen deutlich, die für den Einsatz für Endkunden-Bauteile im Fahrzeugbau behandelt werden müssen.

Neuartiges Antriebskonzept zum Fahren, Lenken und Heben

Im Lagerbereich von intralogistischen Systemen werden zur Handhabung von Waren unterschiedliche technische Komponenten eingesetzt, wie z.B. Horizontalkommissionierer, elektrische Gabelhubwagen oder Fahrerlose Transportsysteme. Es gibt jedoch noch zahlreiche Aufgaben bei denen eine neue kompaktere und flexiblere Transporttechnik die Arbeit deutlich erleichtern würde, so z.B. beim Rangieren auf LKW-Ladebordwänden und in beengten Lager- oder Kaufhausbereichen. Es wurde eine neuartige Transportvorrichtung entwickelt, bei der sowohl die Fahr-, Lenk- und Hubfunktionen als auch die benötigte Energieversorgungs- und Steuerungstechnik implementiert sind. Die Transportvorrichtung besitzt dabei ungefähr die Abmessungen einer Gabel eines Gabelhubwagens.

LogoTakt - hochfrequente, getaktete Belieferung in kleinen Sendungseinheiten

Innerhalb des im Rahmen des Projektes LogoTakt (BMWi, Förderkennzeichen 19 G 7036 E) entwickelten Transportkonzeptes für Großladungsträger wird zwischen Versendern und Empfängern eine hochfrequente Taktung eingeführt, die zu einer Reduktion der Bestände und höherer Zuverlässigkeit führt. Um zu vermeiden, dass durch die höhere Frequenz die Transportkosten steigen, müssen die Transporte in einem offenen Netzwerk mehrerer Teilnehmer stattfinden und die so entstehenden Konsolidierungseffekte genutzt werden. Im Projekt LogoTakt wurde für ein solches Netzwerk ein Anreiz- und Vergütungsmodell entwickelt, das die Zusammenarbeit von Versendern, Verladern, Spediteuren und Empfängern regelt. Durch die erhöhte Zuverlässigkeit entsteht trotz höherer Frequenz weniger Dispositionsaufwand, da die Transporte auf strategischer Ebene geplant werden können. Weiterhin wird die Disposition durch ein Abweichungsmanagement unterstützt, das alle laufenden Transporte überwacht und bei Bedarf aus der Historie mögliche Lösungen für die Abweichung vorschlägt. Diese KI-Komponente sorgt gleichzeitig durch eine ständige Analyse der historischen Daten für einen strukturierten kontinuierlichen Verbesserungsprozess, der die operative mit der strategischen Ebene verbindet. LogoTakt ermöglicht durch die Integration strategischer und operativer Komponenten zu einem Softwaretool eine bessere Planbarkeit eines komplexen Transportsystems unter Einbeziehung von Lean-Erkenntnissen. Letztendlich können durch dieses Konzept gleichzeitig Ziele, die häufig im Bezug auf Green Logitics diskutiert werden, wie beispielsweise CO2-Einsparungen oder die Reduktion von Straßenkilometern, erreicht werden.

Simulation der Logistik auf Erdbaustellen

Die Planung von Erdbaumaßnahmen stellt eine komplexe Aufgabe dar. Der Einsatz unterschiedlicher Maschinenkonfigurationen sowie alternativer Szenarien im Baustellenlayout (z.B. bezüglich der Transportrouten oder Zwischenlager) ist durchgängig zu prüfen und auszulegen. Falsche Entscheidungen können zu Verzögerungen oder einer unwirtschaftlichen Lösung führen und somit Projektdauer und -kosten beeinträchtigen. In der Praxis beruht dieser Planungsprozess auf dem Erfahrungswissen der Verantwortlichen, Tools zur Entscheidungsunterstützung in der Einsatzplanung von Aushub- und Transportgeräten werden entgegen der zentralen Bedeutung aber bislang nicht genutzt. Deshalb wurde im Rahmen des Forschungsverbundes „ForBAU – Virtuelle Baustelle“1 ein Lösungsweg erarbeitet, mit dem die Planung der Baustellenabläufe im Erdbau durch die Anwendung der ereignisorientierten Ablaufsimulation unterstützt werden kann. Hierzu wurden die Verfahren der Leistungsberechnung von Erdbaugeräten um statistische Komponenten ergänzt, für eine Anwendung in der Simulation adaptiert und in eine Bausteinbibliothek implementiert. Die Ermittlung der Transportzeiten basiert in der vorgestellten Lösung auf einem eigens entwickelten Algorithmus zur kinematischen Simulation der Fahrzeiten, welcher die Beschleunigungs- und Bremsvorgänge eines Fahrzeugs auf der Wegstrecke unter Berücksichtigung der Beladung nachbildet. Dipl.-Ing. Johannes Wimmer, Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. Willibald A. Günthner

Simulationsbasierte Entwicklung energieeffizienter Steuerungsstrategien für Materialflusssysteme

Die Kosten für die Energieversorgung eines Materialflusssystems übersteigen die Investitionskosten oft schon nach wenigen Jahren. Mit steigenden Energiepreisen wird dieser Zeitraum kürzer. Bei der Bewertung der Lebenszykluskosten eines Materialflusssystems rücken deshalb die Energiekosten immer mehr in den Vordergrund. Viele Möglichkeiten zur Energieeffizienz-Steigerung sind zwar bereits bekannt, jedoch wird davon meist nur punktuell, nicht aber systematisch Gebrauch gemacht. Dies gilt insbesondere für die Ebene der Anlagen- bzw. Systemsteuerung. Die Bemühungen um eine Steigerung der Energieeffizienz in der Intralogistik fokussieren bislang auf die Optimierung fördertechnischer Komponenten (Leichtbau, Antriebe). Damit wird jedoch nur das Symptom behandelt, nicht aber die Ursache: Der energetische Aufwand für Transportvorgänge – das Symptom – muss zweifellos reduziert werden. Das geschieht auch bereits. Zugleich ist aber sicherzustellen, dass zur Lösung einer konkreten logistischen Aufgabenstellung – der Ursache – Transporte nur im tatsächlich erforderlichen Umfang und in der richtigen Weise durchgeführt werden. Dafür Sorge zu tragen, ist Aufgabe einer energieeffizienten Anlagensteuerung. Die Forschungsarbeiten an der TU Dresden verfolgen drei Ziele: (a) Der Zusammenhang zwischen der mechanischen Leistung und dem elektrischen Energieverbrauch typischer Fördertechnik-Komponenten soll allgemeingültig beschrieben werden. (b) Es sollen Routinen entwickelt werden, mit denen in der ereignisdiskreten Simulation die mechanische Leistung einer Anlage und der resultierende elektrische Energieverbrauch bestimmt wird. (c) Mithilfe der Simulation soll gezeigt werden, wie und in welchem Umfang optimierte Steuerungsstrategien die Energieeffizienz von Materialflusssystemen steigern.

Integrierte Sicherheitsmerkmale als Schutz vor Produktpiraterie im Maschinen- und Anlagenbau

Die Bedrohung durch Produktpiraterie wächst ständig, besonders der deutsche Maschinen- und Anlagenbau ist mehr und mehr davon betroffen. Um Komponenten und Ersatzteile zu schützen, wurde ein technisches Konzept zur Abwehr von Produktpiraterie entwickelt. In diesem System werden Teile mit kopiersicheren Echtheitsmerkmalen gekennzeichnet, welche an diversen Identifikations- und Prüfpunkten entlang der Supply-Chain und besonders beim Einsatz in der Maschine ausgelesen und geprüft werden. Die Prüfergebnisse werden in einer zentralen Datenbank gespeichert, um neue Services zu ermöglichen und die Kommunikation zwischen Hersteller und Kunde zu erleichtern.

Funktionsintegration im Werkzeugbau durch laseradditive Fertigung

Werkzeugbauer stellen anspruchsvolle Spritzgießwerkzeuge als Einzelanfertigung oder in kleiner Stückzahl her. Dabei unterliegen sie einem hohen Zeit- und Kostendruck durch die Forderung der Kunden nach einer kurzen Time-to-Market und der Konkurrenz aus Niedriglohnländern. Eine Innovation des Werkzeugbaus zur Reduzierung von Zeit und Kosten ist die Integration von zusätzlichen Funktionen in bestehende Komponenten. Am Institut für Laser- und Anlagensystemtechnik der TU Hamburg-Harburg wurde in Zusammenarbeit mit Werkzeugbau Siegfried Hofmann und Concept Laser ein Druckluftauswerfersystem für Spritzgießwerkzeuge entwickelt. Dieses System kann klassische Auswerferstifte vollständig ersetzen. Die Integration von Druckluftauswerfern in laseradditiv gefertigte Werkzeugeinsätze mit konturnaher Kühlung erfolgt kostenneutral, da sich die Fertigungszeit des Einsatzes durch das zusätzliche System nicht verlängert und eine Druckluftsteuerung bereits in Spritzgießmaschinen vorhanden ist. Zusätzlich entfällt durch das Druckluftauswerfersystem das komplette mechanische Auswerferpaket. Durch diese Einsparungen reduzieren sich Zeit und Kosten für das Werkzeug.

E-Learning, E-Teaching und E-Assessment in der Hochschullehre

Wie lässt sich die Qualität des Lernens, Lehrens und Prüfens durch den Einsatz neuer Medien steigern? Übertragen auf die Komponenten und Bausteine des E-Education-Prozesses heißt das: - Mit welchen digitalen Materialien und Komponenten ist eine effiziente computergestützte Inhaltserschließung möglich? - Mit welcher Organisationsform der Lehre kann ein maximaler Qualitätsgewinn für die traditionelle Präsenzlehre erzielt werden? - Wie lassen sich traditionelle Prüfungsformen durch digitale Medien bereichern und mit technischer Hilfe auswerten? - Wie müssen digitale Inhalte beschaffen sein, um einen Mehrwert für den Lehr- und Lernprozess, möglicherweise in Selbstlernszenarien, zu erzielen? - Wie muss eine Lernplattformaufgebaut sein, um E-Education in ihrer gesamten Breite zu unterstützen und eine hohe Akzeptanz zu erreichen? Die Autoren sind Hauptakteure des Marburger „Linguistik Engineering Teams“, das in sich das gesamte Know-How für die Entwicklung und Nutzung verschiedener Lehr- und Lernszenarien vereinigt: von der Konzeption über die Programmierung bis hin zur Nutzung in allen denkbaren Varianten. Ihr Buch ist ein Leitfaden, der aufzeigt, wie mit einem komplexen E-Education-System nicht nur Qualitäts-, sondern auch Kapazitätsgewinne sowie erhebliche Aufwandsreduktionen erreicht werden können.

Mobile Learning – Begriff, Modelle, Forschung

Der vorliegende Übersichtsartikel betrachtet Mobile Learning aus einer pädagogisch-psychologischen und didaktischen Perspektive. Mobile Learning (M-Learning), das seit Mitte der 1990er in unterschiedlichsten Kontexten Einzug in den Bildungssektor hielt, ist ein dynamisches und interdisziplinäres Feld. Dynamisch, weil M-Learning durch die rasche Entwicklung im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologie, wie kaum ein anderes Forschungsfeld, einem derart großen Wandel unterworfen ist. Interdisziplinär, weil durch das Zusammentreffen von mobiler Technik und Lernen auch unterschiedliche Fachdisziplinen betroffen sind. Die verschiedenen Sichtweisen und auch die Komplexität des Feldes haben dazu geführt, dass bis heute keine einheitliche Definition des Begriffs besteht. Ziel dieses Übersichtsartikels ist es, den aktuellen Forschungsstand aus didaktischer und pädagogisch-psychologischer Sicht aufzuzeigen. Dazu werden zunächst wichtige Komponenten des M-Learning-Begriffs herausgearbeitet und daran anschließend didaktisch bedeutsame theoretische Ansätze und Modelle vorgestellt sowie kritisch betrachtet. Basierend auf dieser theoretischen Ausgangslage wird dann ein Rahmen gezeichnet, der verdeutlichen soll, wo empirische Forschung aus didaktischer und pädagogisch-psychologischer Sicht ansetzen kann. Entsprechende empirische Studien werden ebenfalls vorgestellt, um einen Eindruck des aktuellen empirischen Forschungsstandes zu geben. Dies alles soll als Ausgangspunkt für den zukünftigen Forschungsbedarf dienen.

InUse – Intelligente Unterlegscheibe zur Messung der Kräfte in Schraubverbindungen

Die lösbare Verbindung von mechanischen Komponenten innerhalb von Maschinen und Anlagen wird zumeist über Schraubverbindungen realisiert. Um eine ausreichende Verbindung zu erzielen werden derzeit die Klemmkräfte durch ein definiertes Anzugsmoment aufgebracht. Bei der Berechnung des Momentes entsprechend der benötigten Kraft finden Reibbeiwerte innerhalb der Schraubverbindung Berücksichtigung, welche nur bedingt ermittelt werden können. In kritischen Maschinenkomponenten wird daher eine Überdimensionierung der Schrauben zur Erhöhung der Sicherheit akzeptiert. Die direkte Kraftmessung mittels einer intelligenten Unterlegscheibe und eine transpondergestützte Datenübertragung ermöglicht es, die Kräfte genau einzustellen und somit die Sicherheit zu erhöhen.

Planung und Risikobewertung projektspezifischer Produktionsnetzwerke

Bei Einzel‐ und Kleinserienfertigung müssen sowohl langfristige Kooperationspartner als auch auftrags-spezifische, internationale Partner und Lieferanten in die Produktion komplexer Investitionsgüter einbezogen werden. Zunehmend sind kleine und mittlere Unternehmen (KMU) herausgefordert nicht nur technische Komponenten zu liefern, sondern die komplette Projektplanung zu realisieren. Im Forschungsprojekt „PIP“ soll ein Verfahren entwickelt werden, das gerade KMU des Maschinen- und Anlagenbaus bei der aufwandsmi-nimierten Partner- und Lieferantenauswahl sowie der Einschätzung möglicher Projektrisiken unterstützt. Der vorliegende Artikel beschreibt Rahmenbedingungen beim Aufbau projektspezifischer Produktionsnetzwerke sowie Lösungsansätze zu deren verbesserter Planung und Risikobewertung.

Chirurgische Maßnahmen zur Wiederherstellung der Körperform und -kontur nach massiver Gewichtsreduktion

The consequences of massive weight loss through bariatric procedures as well as diet are overall positive. However, the sequelae of massive weight loss present themselves as soft tissue redundancies in the areas of the lower abdomen, upper thigh, upper arm and breast as well as face and neck. This condition presents significant mechanical, physical and social day-to-day limitations for the quality of life of these patients. Surgical techniques are indicated for the reconstruction of the body shape and therapy of the above named problems and the coexistent psychosocial component. These surgical techniques involve dermolipectomies in different body areas and can lead to significant improvement. In view of the worldwide increase of adipositas and the increasing need for bariatric surgery, a parallel increase in demand for such reconstructive post-bariatric interventions can be foreseen. Early and precise information is crucial for the patients before engaging in weight reduction, as is the coverage of the costs of the resulting secondary reconstructive body contouring interventions by the insurance companies.

Neurodermitis - Ein Leitfaden für Ärzte und Patienten. 2., neubearb. Auflage

Der Krankheitsbegriff Neurodermitis oder atopische Dermatitis umfasst ein breites Spektrum von Störungen der Hautbarriere und/oder des Immunsystems. Zunehmend verstehen wir, welche Faktoren wie und bei welchen Patienten die Krankheitsentstehung, das klinische Bild und den Verlauf prägen. Die Auswahl der Themen und deren Gewichtung in diesem Buch beruht auf den langjährigen Erfahrungen aus Neurodermitisschulungen sowie auf neuen Erkenntnissen zur Krankheitsentstehung und Therapie. Auch den psychosozialen Komponenten der Krankheitsbewältigung und -anpassung wurde ein relativ grosser Stellenwert beigemessen. Zum Thema Neurodermitis existiert eine Flut an Texten und Ratschlägen, die von der Schulmedizin bis zur Alternativ- und Komplementärmedizin reichen. Dadurch ist es für Patienten oft schwierig, die Informationen zu werten, einzuordnen und vernünftige Schlussfolgerungen für eigenes Krankheitsverständnis, Verhalten und Behandlung zu ziehen. Mit dem vorliegenden Buch ist ein gelungener Leitfaden für Patienten und Ärzte gleichermassen entstanden, der alle wichtigen Facetten der Erkrankung darstellt und vertieft.

Von der Volksschule in den Beruf: Ein integratives Modell der beruflichen Motivation beim Übertritt in das Erwerbsleben

Ziel Motivation ist ein Kernkonzept für das Verständnis von arbeitsbezogenem Verhalten. In der bisherigen Forschung wurde Motivation jedoch meist fragmentarisch untersucht. Mit dem Ziel, die theoretischen Grundlagen weiterzuentwickeln, schlagen wir einen neuen theoretischen Rahmen zur Erklärung der arbeitsbezogenen Motivation vor. Theoretischer Rahmen und Forschungsstand Als theoretische Grundlage nutzen wir die Motivational Systems Theorie sowie ein Modell der proaktiven Motivation. Basierend auf diesen Modellen verstehen wir arbeitsbezogene Motivation als ein System sich gegenseitig verstärkender Komponenten: Zielen, Emotionen, sowie persönlichen Wirkungsüberzeugungen (Ford & Smith, 2007). Methoden Aufgrund einer Integration von Literatur zur Berufswahl, proaktiven Motivation sowie Karrieremanagement wenden wir das Motivationsmodell auf den Übergang von der Schule in das Berufsleben an. Wir postulieren, dass dieses motivationale System durch soziale, persönliche und Umwelt-Variablen beeinflusst wird (z.B. erlebte soziale Unterstützung, berufliche Vorbilder, Persönlichkeitsvariablen, schulische Leistung). Wir erwarten, dass Schüler und Schülerinnen einen erfolgreicheren Übergang von der Schule in das Berufsleben haben, wenn sie autonom verankerte Ziele, die Erwartung von positiven affektiven Zuständen am zukünftigen Arbeitsplatz, weniger Hindernisse in ihrer Berufswahl sowie eine höhere berufliche Selbstwirksamkeit aufweisen. Daten Die Hypothesen werden zwischen 2013 und 2015 mit einer Multi-Kohorten Studie von ca. 800 Schweizer Jugendlichen längsschnittlich mit etablierten Messinstrumenten untersucht. Die erste Welle der Datenerhebung findet aktuell statt und an der AEPF-Tagung 2013 werden erste Ergebnisse daraus vorliegen. Geplante Analysen Mit Hilfe einer konfirmatorischen Faktorenanalyse werden wir die empirische Realität des theoretischen Modells überprüfen. Multiple Mediationsanalysen werden eingesetzt, um die direkten und mediierten Effekte von Person- und Umwelt-Variablen auf Motivation und Berufserfolg zu evaluieren. Wissenschaftliche Bedeutsamkeit der Studie Ein integratives Konzept der Motivation im Übergang von der Schule in den Beruf erweitert das theoretische Verständnis wichtiger Prädiktoren eines erfolgreichen Übergangs. Zudem bietet es vielfältige Implikationen für Praxisanwendungen in den Bereichen Berufsberatung und Berufswahlunterricht.