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Die Fertigungsindustrie orientiert sich derzeit in Richtung von Technologien, die Sprungbrettinnovationen in der Produktion ermöglichen. In diesem Zusammenhang werden häufig das Industrial Metaverse und die Künstliche Intelligenz (KI) genannt. In diesem Artikel werden erste Implementierungen dieser Technologien und aktuelle Forschungsaktivitäten im Produktionsumfeld vorgestellt.
使工厂生产更灵活的创新
(2023)
Die öffentlich geförderte Forschung an Glocken feiert ihr 25-jähriges Jubiläum. Ein Grund zu feiern und zu betrachten, welche Erkenntnisse und welches Verständnis sich über diese Zeit entwickelt und wie dieses Wissen Eingang bzw. Aufstieg in die Kirchtürme gefunden hat. Wir freuen uns daher sehr, das 3. Glockensymposium des Europäischen Kompetenzzentrums für Kirchenglocken ECCProBell ® veranstalten zu können, in dem wir zum aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik berichten wollen. Viel Raum soll dabei die Diskussion mit allen Teilnehmenden haben, welche Fragestellungen denn heute von Bedeutung sind, um unsere wissenschaftlichen Untersuchungen für die nächsten Jahre danach auszurichten. Mit der Frage nach dem Einfluss des Drehens von Glocken auf die Lebensdauer begann im Dezember 1996 die systematische Forschung an Glocken im Hinblick auf ihre Schädigung. Ein erstes Projekt im Auftrag des Verbandes der Deutschen Gießereifachleute VDG am Fraunhofer Institut LBF beantwortete einige Fragen, zeigte aber zugleich eine ganze Anzahl ungeklärter Zusammenhänge und Phänomene auf. Die daraufhin im Jahre 2005 an der Hochschule Kempten mit Förderung der Europäischen Union aufgenommenen Forschungsarbeiten hatten zum Ziel, den Schutz und die Wartung von Glocken sowie Phänomene rund um das Thema der Schädigung mit modernen Ingenieurswerkzeugen zu untersuchen. Wegen des großen Interesses an den Ergebnissen wurde im Mai 2009 im Rahmen des 1. Glockensymposiums das Europäische Kompetenzzentrum für Glocken ECC-ProBell® gegründet, das als öffentlich geförderte Einrichtung der Hochschule einerseits Forschung betreibt und andererseits als Dienstleister Firmen, Kirchen, Gemeinden und die Denkmalpflege mit dem erarbeiteten Know-how unterstützt. Beim 2. Glockensymposium im März 2018 wurden unter anderem die Anwendung der Methoden und Verfahren zur Bestimmung des Schadensrisikos läutender Glocken und zur Einstellung eines schonenden Läutens bei hoher Klangqualität sowie der musikalische Fingerabdruck als Werkzeug zur Schadenserkennung und Überwachung zusammen mit dem ECC-Probell-Glockenatlas behandelt. Die Forschung an Glocken basiert neben Untersuchungen im Labor, Computer-Simulationen und Datenanalysen immer auch auf Messungen beim Läuten der Glocken in den Kirchtürmen. Dabei besteht die Herausforderung darin, die physikalischen Zusammenhänge und die Ingenieurswerkzeuge so zu entwickeln, dass sie auf jede einzelne Glocke mit ihren je eigenen Läutebedingungen und Eigenheiten angewandt werden können. Dafür wird ein grundlegendes Verständnis der wesentlichen Zusammenhänge im Hinblick auf Schwingungen, Pendel, Antrieb, Klang, Guss und Material, Materialermüdung, Verschleiß, Schadensentstehung und -fortpflanzung, Akustik, Klangempfinden, Läutekultur, Denkmalschutz und sicher noch einiges mehr benötigt. Mit mittlerweile über 400 untersuchten Glocken im In- und Ausland, zuletzt auch in Salvador da Bahia in Brasilien, liegen ein einzigartiger Fundus an Daten für umfassende Forschungen vor. Das Programm des 3. Glockensymposiums gibt einen Überblick über die Erkenntnisse und eingeführten Verfahren, stellt neueste Ergebnisse zu den aktuellen Forschungsthemen Antrieb, Kronen und Klang vor und betrachtet kulturelle Aspekte des Läutens. In einem neuen Format sind alle Teilnehmenden dann eingeladen, ihre eigenen Fragestellungen zu Glocken einzubringen und das Symposium zu nutzen, in großer Runde diese Themen zu diskutieren.
Zeitreihenprognosen können eine leistungsfähige Methode zur Vorhersage des Wärmebedarfs eines Fernwärmenetzes darstellen. Durch die Analyse historischer Daten über den Energieverbrauch und andere relevante Faktoren wie Wetterdaten kann ein Neuronales Netz Muster und Trends erkennen, die ihm helfen, genaue Vorhersagen über den künftigen Bedarf zu treffen. Auf diese Weise kann der Netzbetreiber die Ressourcennutzung der Anlage optimieren, Kosten einsparen und Emissionen reduzieren und sicherstellen, dass die Wärme effizient und kostengünstig an die Kunden geliefert wird. Darüber hinaus können genaue Prognosen dem Betreiber bei der Planung von Wartungs- und Reparaturarbeiten helfen und sicherstellen, dass das Netz auch in Zeiten hoher Nachfrage zuverlässig und funktionsfähig bleibt. Insgesamt kann die Zeitreihenprognose dazu beitragen, dass Fernwärmenetze effizienter arbeiten und Geld sparen, während sie den Kunden einen guten Servicebieten.
Eine mögliche Deep Learning Methode, die für die Zeitreihenprognose verwendet werden kann, ist das LSTM. Ein LSTM-Netzwerk (Long Short-Term Memory) ist ein Rekurrentes Neuronales Netzwerk (RNN), das sich besonders für die Verarbeitung und Vorhersage sequenzieller Daten eignet. Es verwendet eine komplexe Architektur von Zellen, die sich Werte über lange Zeiträume hinwegmerken können, so dass es Abhängigkeiten und Muster in sequentiellen Daten erfassen kann. In diesem kurzen Leitfaden wird anhand eines Beispiels gezeigt, wie thermische Last- und Wetterdatenverwendet werden können, um ein LSTM-Modell zu trainieren. Dieses Modell wird dann gespeichert und von der Festplatte geladen, um Lastvorhersagen für einen anderen Zeitraum zu machen. Darüber hinaus wird gezeigt, wie die Fehler der Vorhersagen berechnet werden können, wenn der tatsächliche Lastbedarf bekannt ist, wodurch ein kurzer Überblick über alle grundlegenden Komponentengegeben wird, die für die Erstellung eines Modells zur Vorhersage des Fernwärmebedarfs erforderlich sind.
Dieser Leitfaden wurde von der Hochschule Kempten im Rahmen des Forschungsprojekts "deepDHC" erstellt.
Seit 2005 betreibt der ADAC eine Unfallforschung. In dieser Zeit wurden viele Themen bearbeitet, Projekte veröffentlicht und Fachdialoge geführt. Um sich weiter in der Fachwelt zu etablieren, fand am 20. und 21. Mai 2015 das 1. ADAC Symposium für Unfallforschung und Sicherheit im Straßenverkehr in der ADAC Zentrale statt. Die vorliegende Dokumentation richtet sich an Experten der Fahrzeugtechnik, insbesondere aus den Bereichen Unfallforschung, Verkehrspsychologie und Fahrzeugsicherheit. Darüber hinaus sollen Forschungseinrichtungen, Hochschulen, Verbraucherschutzorganisationen, Versicherungsgesellschaften sowie Institutionen aus dem medizinischen und technischen Rettungswesen adressiert werden.
Folgende Schwerpunkte sind Bestandteil dieser Veröffentlichung:
• Aktuelle Aktivitäten der Unfallforschung weltweit
• Interdisziplinäre Themen der primären, sekundären und tertiären Sicherheit
• Notfallmedizinische Aspekte bei Verkehrsunfällen
• Mobilität der Zukunft – Möglichkeiten zur Steigerung der Verkehrssicherheit
Hiermit und zukünftig soll den Experten, aber vor allem jungen Nachwuchsforschern, aus allen Fachdisziplinen der Verkehrssicherheit die Möglichkeit gegeben werden, ihre Forschungsarbeiten der Fachwelt zu präsentieren.
Die assistierte Querführung wie das Spurhalteassistenzsystem ist ein Schlüssel zur erfolgreichen Einführung des hochautomatisierten Fahrens. Was empfindet der Kunde beim Einsatz von Spurhalteassistenzsystemen, und welche psychischen und physischen Belastungen lösen die verschiedenen Fahrsituationen aus? Welche Erwartungen hat er an das Fahrerlebnis? Was wird als angenehm und unangenehm empfunden, was wird akzeptiert, und welche Attribute sind inakzeptabel? Die Hochschule Kempten und MdynamiX sind diesen Fragen in breit angelegten Studien mit insgesamt 120 Probanden im Realeinsatz nachgegangen.