TY - GEN A1 - Bräske, Jörn A1 - Klohs, Steffen A1 - Mirre, Thomas T1 - Untersuchung zum Ausfall der Strangführungsrollen in der horizontalen Zone einer Brammenstranggussanlage T2 - Wissenschaftliche Beiträge 2016 N2 - Es besteht ein Problem durch den häufigen Ausfall der Strangführungsrollen und die resultierenden erheblichen Verluste durch den Produktionsausfall, welcher beim Ersetzen der Rolleneinheiten entsteht. Um die Ursachen zu ergründen wurden, zunächst die Randbedingungen und das Schadensbild analysiert. Daraus entstand die Hypothese, dass allgemein eine zu hohe Temperaturbelastung für die Schädigung der Lagerkomponenten verantwortlich ist und dies die grundlegende Ursache für die weitere Zerstörung darstellt. Folglich musste eine Messeinrichtung installiert werden, um genauere Erkenntnisse über den Überhitzungsvorgang zu erlangen. Zu diesem Zweck wurden mehrere Verfahren zur Temperaturmessung miteinander verglichen, woraufhin eine Auswahl anhand einer Nutzwertanalyse erfolgte. Die Auswertung der gewonnenen Messdaten zeigte, dass die Charakteristik der aufgezeichneten Überhitzungen sehr variabel ist. Weiterhin konnte keine Abhängigkeit von einem Prozessparameter ermittelt werden. Die genauer betrachteten Vorgänge konnten nicht oder nur eingeschränkt als Ursache für die Überhitzung nachgewiesen werden. Wenngleich somit weitere Untersuchungen erforderlich sind, wurden mögliche Maßnahmen zur Lösung des Problems vorgeschlagen. N2 - The problem deals with the frequent malfunction of the guide rolls and the following serious loss through the lost output, which develops because of the replacement of the rolls. First of all, the boundary conditions and the failure mode were analyzed to fathom the possible causes. Hence, the assumption arose that the general reason for the damage of the bearing components is that the temperature stress is too high, which is the reason for the further destruction. Consequently, a system of measurements has to be installed to get detailed insights about overheating. For this purpose, different methods of temperature detections were compared, whereupon a choice occurred on the basis of a utility analysis. The evaluation of the achieved measurement data showed that the characteristic of the recorded overheating is very different. Furthermore, a dependence on a process parameter cannot be proved. It was not possible, or just restricted, to verify the eyed instances as a cause of the high temperature. Although more researches are necessary, possible actions to solve the problem were proposed. Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-5346 SN - 0949-8214 VL - 20 SP - 49 EP - 58 ER - TY - GEN A1 - Kornejew, Eckhart A1 - Goering, Harald A1 - Herzog, Michael T1 - Optimierung von Epoxidharzsystemen für PE-Rohrinnenbeschichtungen als Sauerstoffsperrschicht T2 - Wissenschaftliche Beiträge 2016 N2 - Gegenwärtig haben bei Fußbodenheizungen Kunststoffrohre aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) Stahl- und Kupferrohre fast vollständig ersetzt. Trotz der überragenden Gebrauchseigenschaften dieser Kunststoffrohre stellen die relativ hohe Sauerstoffpermeabilität und die geringere Langzeitstabilität ein Problem dar. Sauerstoff reagiert mit den Metallwerkstoffen in den Systemkomponenten, was zu einer beschleunigten Korrosion führt, und schädigt das PE durch eine Radikal-initiierte autokatalytische Kettenreaktion. Diese Reaktion führt zu einer Versprödung des PE bis hin zur Rissbildung. Dadurch wird die Sauerstoffpermeabilität des PE zusätzlich drastisch erhöht. Das kann eine nachträglich eingebrachte Sauerstoffbarriereschicht auf Epoxidharzbasis unterbinden. Mit Hilfe der Differential Scanning Calorimetry (DSC) werden Untersuchungen zur Struktur-Eigenschaftskorrelation durchgeführt, um das Eigenschaftsprofil des Epoxidharzes zu optimieren. Variiert werden das Harz-Härter-Verhältnis, die Zusammensetzung des Harz- und Härter-Systems, einschließlich eines reaktiven Verdünners, sowie der eingesetzte Katalysator. Als Charakteristika werden die Glasübergangstemperatur Tg des härtenden Systems und die bei der Härtung auftretende Reaktionsenthalpie ΔH diskutiert. N2 - Presently, metal tubes in underfloor heating systems are nearly completely substituted by plastic tubes made of polyethylene (PE) or polypropylene (PP). In spite of the extraordinary properties of these plastic tubes in use, issues that remain are the relatively high oxygen permeability and the lower longtime durability compared to metal tubes. Oxygen tends to react with the metal components of the systems leading to an accelerated corrosion. The PE is affected by a radically initiated auto-catalytic chain reaction. This leads to an embrittlement of the PE, and finally to the formation of micro-cracks and visual cracks. Thus, the oxygen permeability is additionally increased by a high rate. This mechanism may be prevented through an oxygen barrier layer applied into running systems. Investigations by differential scanning calorimetry (DSC) were performed aiming at the elucidation of structure property relationships to optimize the application properties of the epoxy resins used in barrier layer production. Here, variations were made in the equivalent ratio of resin and hardener, the composition of the resin hardener system including a reactive diluent and a catalyst. Characteristic parameters, such as the glass transition temperature of the curing system and the reaction enthalpy liberated during the curing process, are discussed. Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-5367 SN - 0949-8214 VL - 20 SP - 67 EP - 74 ER - TY - GEN A1 - von Lipinski, René A1 - Buße, Dirk A1 - Reiff-Stephan, Jörg T1 - Vergleich von Implementierungsmöglichkeiten industrieller Energiemonitoringsysteme für KMU T2 - Wissenschaftliche Beiträge 2016 N2 - Um den Herausforderungen zukünftiger Wertschöpfungsnetzwerke gewachsen zu sein, sind produzierende Unternehmen im verstärkten Maße auf die Erfassung energetischer Daten angewiesen. Somit gewinnen industrielle Energiemonitoringsysteme zunehmend an Bedeutung. Bei der Erweiterung bestehender Strukturen um die Funktionalität des Energiemonitorings können verschieden konzeptionelle Ansätze verfolgt werden. Diese werden in der vorliegenden Arbeit aufgezeigt und anhand exemplarischer Versuchsaufbauten nutzwertanalytisch verglichen. Es ist festzustellen, dass die Auswahl eines geeigneten Systems für jeden Anwendungsfall individuell zu betrachten ist. Nur unter Berücksichtigung der technischen sowie menschlichen Entitäten innerhalb eines Unternehmens und genauer Definition der Spezifikationen kann aus der breiten Auswahl marktverfügbarer Systeme die jeweils geeignetste Lösung ausgewählt werden. N2 - To meet the challenges of future value-added networks, production companies are dependent on a large-scale capture of energy data. Therefore, industrial energy monitoring systems are becoming increasingly important. For the expansion of existing structures to the functionality of the energy monitoring, different conceptual approaches can be pursued. These are shown in the present research publication, and compared analytically by utility-based exemplary experimental setups. As a result of this investigation, it can be stated that the selection of a suitable system for each application must be considered individually. The selection of an appropriate implementation of an energy monitoring system is dependent on certain factors. These are the technical and human entities within a company, as well as the exact definition of the specifications. Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-5352 SN - 0949-8214 VL - 20 SP - 59 EP - 65 ER - TY - GEN A1 - Gering, Vanessa A1 - Kober, Liane A1 - Brödel, Oliver A1 - Koskei, Richard A1 - Mugendi, Beatrice A1 - Frohme, Marcus T1 - LC-MS/MS als Methode zur Detektion und Quantifizierung der Inhaltsstoffe in Kaffee T2 - Wissenschaftliche Beiträge 2017 N2 - Kaffee ist das wohl populärste Heißgetränk weltweit. Zwei botanische Arten sind für den Weltmarkt von Bedeutung und unterscheiden sich bezüglich ihres Anbaugebietes und der Inhaltsstoffe. Kaffee enthält über 850 bisher identifizierte Aromastoffe, welche den Geschmack bilden. Außerdem haben die Prozessierung der geernteten Kirsche bis zur Bohne, das Röstprofil und das Aufbrühen einen großen Einfluss darauf. In dieser Arbeit wurde die Auswirkung der Prozessierungsmethode auf ausgewählte Inhaltsstoffe mit Hilfe der Flüsssig-Chromatographie-Tandem-Massenspektroskopie (LC-MS/MS) untersucht. Dafür wurden drei Prozessierungsmethoden, die unterschiedlich viel Wasser für das Ablösen des Fruchtfleisches von den Kaffeekirschen benötigen, und zwei Kultursorten miteinander verglichen. Die Ergebnisse zeigten einen geringfügig höheren Gehalt der zwei wichtigsten Inhaltsstoffe Koffein und Chlorogensäure in den Bohnen, bei deren Prozessierung im Eco-Pulper-Verfahren weniger Wasser eingesetzt wurde. Bis auf einen verringerten Gehalt an Saccharose wurde für weitere wichtige Inhaltsstoffe (Acrylamid, Niacin, Zitronensäure und Vanillin) kein signifikanter Unterschied bei höherem Wassereinsatz gefunden. Insofern man die untersuchten Inhaltsstoffe als Qualitätsmarker betrachtet, ist im Vergleich zu den anderen Prozessierungsmethoden das Eco-Pulper-Verfahren die beste Wahl, insbesondere da es als wassersparende Methode einen entscheidenden Beitrag zur Nachhaltigkeit des Kaffeeanbaus leistet. N2 - Coffee is the most popular soft drink in the world. Two botanical species of coffee are important for the world market and differ not only in their area of cultivation but also their components. Coffee contains more than 850 aromatic compounds which constitute its taste and flavour. Also, the method selected for the processing from the harvested cherry to the bean, the roasting profile, and the method of brewing are relevant. In this work, liquid chromatography tandem-mass-spectroscopy (LC-MS/MS) is used to investigate how the processing method influences selected aromatic compounds. Thus, three different processing methods differing in the amount of water needed for separating the coffee beans from the cherries, and two cultivars were compared. The results showed slightly higher concentrations of the caffeine and chlorogenic acid components in coffee processed with less water (the eco-pulper method). Apart from a reduced sucrose concentration, we found no significant difference in other important compounds (acrylamide, niacin, citric acid and vanillin) when plenty of water was used. Taking the investigated compounds as quality markers, the eco-pulper method is the best choice among the processing methods, especially since it conserves water, which could therefore significantly contribute to a sustainable cultivation of coffee. Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-9362 SN - 0949-8214 VL - 21 SP - 7 EP - 12 ER - TY - CHAP A1 - Szymanski, Mateusz A1 - van de Sand, Ron A1 - Rieckmann, Olaf A1 - Stolpmann, Alexander T1 - Automatisierte Erkennung von Messarealen bei robotergestützten In Vivo Messungen T2 - Tagungsband AALE 2023 : Mit Automatisierungstechnik gegen den Klimawandel N2 - Dieser Beitrag schlägt ein Bildverarbeitungsmodell zur automatisierten Bestimmung von Messarealen bei robotergestützten In Vivo Messungen vor. Es wird angenommen, dass moderne Verfahren der Deep-Learning-Objekterkennung in der Lage sind die einzelnen Areale wiederholbar genau genug zu erkennen, um die benötigten Messareale im dreidimensionalen Raum einzupassen. Für das Einpassen werden Tiefeninformationen aus einer stereoskopischen Kamera verwendet. Weiter wird untersucht inwiefern diese Tiefeninformationen als zusätzlicher Eingang für die Deep-Learning-Modelle verwendet werden können. Hierfür wird ein Konzept ausgearbeitet, ein Datensatz erstellt und Modelle zur Objekterkennung in verschiedenen Implementierungen trainiert. Das Verwenden von Tiefeninformationen führt zu einer besseren Generalisierbarkeit der Modelle, insbesondere auf tätowierten Hautarealen. Das Bildverarbeitungsmodell erreicht beim Einpassen der Messareale eine gemittelte Wiederholgenauigkeit bzw. Abweichung von 6, 1 mm bei einer Bildwiederholrate von 2, 3 bis 3, 3 Bildern die Sekunde. KW - Maschinelles Lernen KW - Bildverarbeitung KW - Objektdetektion KW - Mensch-Roboter-Kollaboration Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-17118 SN - 978-3-910103-01-6 SP - 1 EP - 12 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Szymanski, Mateusz A1 - van de Sand, Ron A1 - Tauscher, Esther A1 - Rieckmann, Olaf A1 - Stolpmann, Alexander T1 - Concept Towards Segmenting Arm Areas for Robot-Based Dermatological In Vivo Measurements T2 - 2nd German-West African Conference on Sustainable, Renewable Energy Systems (SusRES2021) N2 - Dermatological in vivo measurements are used for various purposes, e.g. health care, development and testing of skin care products or claim support in marketing. Especially for the last two purposes, in vivo measurements are extensive due to the quantity and repeatability of the measurement series. Furthermore, they are performed manually and therefore represent a nonnegligible time and cost factor. A solution to this is the implementation of collaborative robotics for the measurement execution. Due to various body shapes and surface conditions, common static control procedures are not applicable. To solve this problem, spatial information obtained from a stereoscopic camera can be integrated into the robot control process. However, the designated measurement area has to be detected and the spatial information processed. Therefore the authors propose a concept towards segmenting arm areas through a CNN-based object detector and their further processing to perform robot-based in vivo measurements. The paper gives an overview of the utilization of RGB-D images in 2D object detectors and describes the selection of a suitable model for the application. Furthermore the creation, annotation and augmentation of a custom dataset is presented. T3 - TH Wildau Engineering and Natural Sciences Proceedings - 1 KW - object detection KW - convolutional neural network KW - RGB-D image Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-14986 SP - 217 EP - 228 PB - TIB Open Publishing CY - Hannover ER - TY - CHAP A1 - Breithecker, Janine A1 - Palme, Willy A1 - Stolpmann, Alexander T1 - Entwicklung einer mobilen automatisierten Prozesserweiterung für einen Etikettierarbeitsplatz T2 - Tagungsband AALE 2023 : Mit Automatisierungstechnik gegen den Klimawandel N2 - Die Corona-Pandemie und der stetig steigende Fachkräftemangel zwingen viele Unternehmen zum Umdenken. Kollaborative Roboter finden immer mehr Einzug in kleine und mittelständische Unternehmen und übernehmen sich wiederholende, nicht ergonomische und monotone Arbeiten und heben das bestehende Personal in ganz neue Verantwortungsaufgaben. Die Automatisierung hält immer mehr Einzug und gewinnt branchenweit deutlich mehr an Bedeutung. In diesem Projekt, entstanden im Rahmen einer Bachelorarbeit [1], wird nach der Klärung der Grundlagen die Implementierung eines kollaborativen Roboters in einem Applizierprozess beschrieben und auf die Schritte von Aufbau bis hin zum funktionierenden, vollautomatischen Prozess eingegangen. Der Cobot wird anhand von mehreren Testszenarien auf seine Funktion hin evaluiert und auf Prozesstauglichkeit erprobt. KW - Kollaborativer Roboter KW - Industrie 4.0 KW - Automatisierungstechnik KW - Robotik KW - Mobiler Roboter KW - Industrieroboter KW - Bildverarbeitung KW - Software- und Hardwareentwicklung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-17129 SN - 978-3-910103-01-6 SP - 1 EP - 9 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Detje, Johannes Siljas A1 - Meißner, Jan-Eric A1 - Stolpmann, Alexander T1 - Entwicklung und Einsatz von Codegenerierungssoftware zur Effizienzsteigerung bei der Prozessanlagenautomatisierung T2 - Tagungsband AALE 2022 N2 - Die Programmierung von SPS-Systemen erfolgt hauptsächlich händisch, obwohl große Teile des Programmcodes sehr ähnlich sind und sich häufig nur durch die eingesetzten Variablen unterscheiden. Der Beitrag befasst sich mit der Entwicklung und Testung einer Codegenerierungssoftware für das TIA Portal, um den Zeitaufwand der Programmierung zu reduzieren und Flüchtigkeitsfehler zu vermeiden. KW - SPS KW - Codegenerierung KW - TIA Portal KW - Anlagenautomatisierung KW - Softwareentwicklung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-15790 SP - 193 EP - 202 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Foerster, Tim A1 - Stolpmann, Alexander T1 - Machbarkeitsstudie zur Einführung einer kameragestützten Brandfrüherkennung an einer Coilbox eines Warmwalzwerkes T2 - Tagungsband AALE 2023 : Mit Automatisierungstechnik gegen den Klimawandel N2 - Zur Lösung des Problems der Einführung einer Brandfrüherkennung an einer Anlage mit erheblichen Flächen an Wärmestrahlung und Temperaturen um 1.100 Grad Celsius, wird der Einsatz von infraroter und visueller Kameratechnik und Bildverarbeitungssystemen in einer Machbarkeitsstudie erörtert und als Vorlage zur Umsetzung gebracht. Hierfür müssen alle technischen Randbedingungen der baulichen Anlage, die Kosten und auch die organisatorischen Aspekte ermittelt und bewertet werden. Auf Basis von Störfallszenarien wurden Brandversuche durchgeführt und in thermographischer und visueller Bildgebung ausgewertet. Entscheidend war die signifikante Abgrenzung eines Feuers vom anlagenspezifischen ungestörten Zustand. KW - Brandfrüherkennung KW - Bildverarbeitung KW - Kamerasystem KW - Infrarottechnik KW - Warmwalzwerk Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-17148 SN - 978-3-910103-01-6 SP - 1 EP - 10 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Anlauf, Fenja A1 - Stolpmann, Alexander T1 - Individualisierbare, webbasierte Benutzerschnittstelle zur Überwachung von Industrieprozessen T2 - Tagungsband AALE 2023 : Mit Automatisierungstechnik gegen den Klimawandel N2 - Im Rahmen eines Projektes zur Applikation der Präskriptiven Analytik für die dynamische Prozessführung von intelligenten Kälteanlagen wurde eine webbasierte Software mit einer anwenderfreundlichen und individualisierbaren Benutzerschnittstelle zur Überwachung und Regelung umgesetzt. Als Teilprojekt wurde ein Softwarepaket entwickelt, welches eine konfigurierbare Anlagenvisualisierung für diese Benutzerschnittstelle umsetzt. Beim Entwurf und der Implementierung der Software wurde auf einen modularen Aufbau geachtet, sodass die Software leicht erweiterbar und aus auswechselbaren, unabhängigen Komponenten zusammengesetzt ist. KW - Kooperationen zwischen Hochschule und Industrie KW - Ressourceneffizenz KW - Intelligentes System KW - Informationstechnik in der Automatisierung KW - HMI Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-17135 SN - 978-3-910103-01-6 SP - 1 EP - 9 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Kupper, Stefan A1 - Fiebelkorn, Richard A1 - Stolpmann, Alexander A1 - Reiff-Stephan, Jörg T1 - Robuste Lokalisierung und Pfadplanung auf verschiedenen Größenskalen durch fraktale Landmarken T2 - Tagungsband AALE 2026: Mechatronische Systeme für die Automatisierung: Fortschritt durch Präzision und Qualität N2 - In diesem Beitrag wird der Einsatz fraktaler Landmarken zur kamerabasierten Bestimmung von Position und Orientierung einer autonomen robotischen Plattform untersucht. Die Plattform wird dabei innerhalb eines digitalen Zwillings in einem realitätsnahen Szenario simuliert. Ziel ist die robuste und wiederholgenaue Verfolgung einer vom Anwender vorgegebenen Referenztrajektorie. Die in dieser Arbeit genutzen fraktalen Landmarken ermöglichen durch ihre multiskalige Struktur eine zuverlässige Detektion und Posenbestimmung über einen großen Entfernungsbereich hinweg und adressieren damit die Skalierungsprobleme konventioneller Landmarken. In Kombination mit einer splinebasierten Pfadplanung und einer echtzeitfähigen Simulation werden die Auswirkungen der Landmarkengeometrie, der Pfadführung sowie von Bildrauschen auf die Lokalisierungsgenauigkeit analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der vorgestellte Ansatz eine stabile Posenbestimmung entlang der geplanten Trajektorie erlaubt und sich insbesondere für Anwendungen mit variierenden Arbeitsabständen eignet. KW - Fraktale Landmarke KW - Autonome Bewegung KW - Digitaler Zwilling KW - Bildverarbeitung KW - Posenschätzung Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-21370 SP - 1 EP - 10 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Chajón, Sebastián A1 - Günther, Norman A1 - Reiff-Stephan, Jörg T1 - Charakterisierung von Robotersystemen durch Photogrammetrie T2 - Tagungsband AALE 2026: Mechatronische Systeme für die Automatisierung N2 - Industrielle Robotersysteme werden aufgrund der stetig wachsenden Technik der additiven Fertigung zunehmend zugängliche. Die dadurch verringerte Kosten- und Aufwandschwelle führt zu einer Verbreitung von selbstgebauten Robotersystemen im didaktischen als auch industriellen Kontext, besonders in kleinen- und mittelständischen Unternehmen. Eigenbauroboter im Gegensatz zu kommerziellen Robotern besitzen keine validierten Leistungsmerkmale. Die Charakterisierung von 3D-gedruckten Robotern ist von besonderer Bedeutung, da das Herstellungsverfahren einen direkten Einfluss auf die charakteristischen Merkmale des Robotersystems hat. Womit die Qualität der Fertigung sowie die Genauigkeit des Roboters wesentlich durch die Raumtemperatur, die Bauart des Druckers, den Düsendurchmesser, die Schichthöhe sowie das eingesetzte Material determiniert wird. Die Bewertung der Eignung eines Roboters für präzise Aufgaben ist ohne Kenntnis seiner Leistungsmerkmale nur eingeschränkt möglich. Die Charakterisierung eines Robotersystems erfolgt anhand unterschiedlicher Methoden, darunter SMR (Sphärisch Montierter Retroreflektor)-Verfolgung, Photogrammetrie, Laser-Interferometrie, Teleskop-Ballbar und externe Messuhren sowie Taster. Bei einer Vielzahl dieser Ansätze entstehen bei der Beschaffung der benötigten Mess- oder Kalibrierungsinstrumente hohe Kosten, was die Wirtschaftlichkeit der additiven Fertigung nicht widerspiegelt und für Anwender von Eigenbaurobotern, insbesondere im didaktischen Kontext, eine Herausforderung darstellt. Als repräsentative Leistungscharakteristika stehen hierbei die Positionierung und die Wiederholungsgenauigkeit von Robotersystemen im Fokus und gelten als wesentlich zu ermittelnde Parameter. KW - Photogrammetrie KW - Bildverarbeitung KW - Robotercharakterisierung KW - OpenCV KW - ISO 9283 KW - 3D-Druck KW - Robotersystem KW - Raspberry Pi Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-21407 SP - 201 EP - 211 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig ER - TY - JOUR A1 - Steglich, Patrick A1 - Mai, Christian A1 - Villringer, Claus A1 - Pulwer, Silvio A1 - Casalboni, Mauro A1 - Schrader, Sigurd A1 - Mai, Andreas T1 - Quadratic electro-optic effect in silicon-organic hybrid slot-waveguides JF - Optics Letters N2 - This Letter reports on the quadratic electro-optic effect of polymers, observed in a silicon slot-waveguide at low voltages. We demonstrate that in narrow slots, the electro-optic response with respect to refractive index change is strong enough for on-chip wavelength tuning and intensity modulation using voltages as low as 1 V. A silicon slot-waveguide embedded by a nonlinear optical polymer, consisting of the dye Disperse Red 1 in poly(methyl methacrylate), serves as the phase shifter in a racetrack ring resonator. As deduced from the experimental data, the third-order susceptibility of the utilized electro-optic polymer is about 2·10−19 m2/V2. The demonstrated low-voltage operation and inherently thermal stability show the potential for silicon-organic hybrid devices using the quadratic electro-optic effect. Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-12148 SN - 1539-4794 VL - 43 IS - 15 ER - TY - CHAP A1 - Stoldt, Johannes A1 - Prell, Bastian A1 - Rabe, Markus A1 - Wenzel, Sigrid A1 - Thiede, Sebastian T1 - A Criteria-based Database for Research and Applications of Energy-oriented Simulation in Production and Logistics T2 - Simulation in Produktion und Logistik 2021 N2 - Within the Section “Simulation in Production and Logistics” of the association for simulation in the German-speaking area (ASIM), the relevance of energy-related considerations led to the foundation of a dedicated scientific workgroup. One of their primary results is a comprehensive literature overview of related approaches from research and industrial perspectives. The experts cooperated to identify, evaluate, and classify relevant literature. Interim findings have been published with special emphasis on logistics and manufacturing. Recently, work was focused on converting the findings into a structured database, to foster the involvement of other experts by providing consistent access to all results in the public domain and to provide means to submit new contributions proactively to the group. Thus, the workgroup intends to raise awareness and motivate other researchers to join the effort. This paper summarises the rationale and methodology of the activities as well as the provision as a public database. Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-21356 UR - https://cuvillier.de/de/shop/publications/8509-simulation-in-produktion-und-logistik-2021 SP - 93 EP - 102 PB - Cuvillier Verlag ER - TY - JOUR A1 - Adomavičiũtė-Grabusovė, Sonata A1 - Hinkel, Jonas A1 - Usenov, Iskander A1 - Novikov, Alexander S. A1 - Sakharova, Tatiana A1 - Döhler, Torsten A1 - Geißler, Ute A1 - Feliksberger, Elena A1 - Artyushenko, Viacheslav T1 - Microstructuring of the end-surface for silver halide polycrystalline fibers to suppress Fresnel reflection JF - Optical Materials Express N2 - Silver halide polycrystalline infrared fibers (PIR) have unique properties such as excellent transmittance in the spectral range from 3 to 17 µm, while also being highly flexible, non-toxic, and non-hygroscopic. They are used in industry and medicine for CO2-laser power delivery, flexible infrared imaging, and remote process spectroscopy. While PIR fibers possess a quite low attenuation (0.1-0.5 dB/m) in the 8-12 µm range, their total transmittance is limited by significant Fresnel reflections at the fiber end faces due to the high refractive index of silver halide (>2.1). Functionalization of these surfaces with specially designed Anti-Reflective Microstructures (ARMs) enables a striking enhancement of fiber transmittance. In this work, direct imprinting (or embossing) of microstructures to fiber ends and their profiling with a microstructured knife was applied to fabricate such ARMs. The resulting two-dimensional Moth-eye microstructures and one-dimensional microgrooves at the PIR-fiber ends enable to an increase of fiber transmittance in a broadband range of (5-17 µm) as well as to reach up to 20% improvement for PIR-fiber laser cables used for power delivery of CO2-lasers at 10.6 µm. KW - effective refractive index KW - fresnel reflection KW - infrared fiber KW - infrared imaging KW - quantum cascade semiconductor laser KW - refractive index Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-15549 VL - 12 IS - 1 SP - 34 EP - 48 PB - Optica Publishing Group ER - TY - CHAP A1 - Böhm, Kerstin A1 - Langmann, Mathias A1 - Wilbers, Simon A1 - Reiff-Stephan, Jörg T1 - Schichtübergabe an den Roboter: ein LLM-gestütztes Vorgehensmodell für ambidextre Automatisierung T2 - Tagungsband AALE 2026: Mechatronische Systeme für die Automatisierung: Fortschritt durch Präzision und Qualität N2 - Im Beitrag wird ein transparentes, Large Language Model (LLM)-gestütztes Vorgehen zur Organisationsoptimierung am Beispiel einer unbemannten Roboterschicht in cyber-physischen Produktionssystemen vorgestellt. Es operationalisiert ambidextre Automatisierung durch explorative und exploitative Arbeit: Repetitive Anteile wandern zum Roboter, während Bediener geplante, auditierbare Blöcke für Beobachtung, Lernen, Standardverbesserung und kurze Erholung erhalten – bezeichnet als Explorationsrente. Eine 14-Punkte-Checkliste wird auf flexible operative Datendomänen abgebildet; das LLM fragt Retrieval-Augmented Generation (RAG)-gestützte Auswertungen ab, um zwei Stresssignale (Exploration vs. Exploitation) zu berechnen. Daraus leitet es Übergabevorschläge für die kollaborative Tagesphase, das Übergabefenster und die unbemannte Schicht ab. Entscheidungen folgen einem Human-in-the-Loop PDCA-Zyklus; die Interaktion kann lokal oder remote erfolgen. Das Konzept wird anhand messbarer Ergebnisse evaluiert: geplante menschliche Zeit, realisierte Roboter-Aktivzeit versus Plan, Unterbrechungen/Leerlauf sowie Akzeptanz. Der Beitrag präsentiert ein Szenario; empirische Schwellenwerte und Gewichtungen verbleiben als zukünftige Arbeit. KW - Mensch-Roboter-Kollaboration KW - Ambidextre Automation KW - Explorationsrente Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-21483 SP - 223 EP - 234 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Walter, Elias Fabian A1 - Szymanski, Mateusz A1 - Rieckmann, Olaf A1 - Stolpmann, Alexander T1 - Deterministische Prädiktion menschlicher Bewegungen in der Mensch-Maschine-Interaktion T2 - Tagungsband AALE 2026: Mechatronische Systeme für die Automatisierung: Fortschritt durch Präzision und Qualität N2 - Im Rahmen einer Masterarbeit wurde ein Bildverarbeitungsmodell konzeptioniert und umgesetzt, mit dem die menschliche Körperhaltung visualisiert sowie Kollisionen zwischen einem Menschen und einem kollaborativen Roboter vermieden werden können. Hierbei wird zunächst mittels einer Intel RealSense D435i 3D-Kamera und der Bildverarbeitungsbibliothek Mediapipe die aktuelle Körperhaltung der Person bestimmt. Auf Basis einer zeitlichen Abfolge von gemessenen Armgelenkpositionen erfolgt die Berechnung einer zukünftige Armhaltung, welche anatomisch bedingte Gelenkabstände und Gelenkwinkel berücksichtigt. Ein 3D-Avatar als digitaler Schatten – erstellt mithilfe der Unity 3D-Game Engine – visualisiert zeitgleich die aktuelle, als auch die vorhergesagte Gelenkposition. Die prognostizierte Armhaltung ist darüber hinaus Grundlage einer Kollisionsvermeidung mit einem, in Bewegung versetzten, kollaborativen Roboter. Unterschreitet hierbei der berechnete Abstand zwischen der aktuellen Roboter-Haltung und der zukünftigen Armhaltung des Menschen die Grenzen zuvor definierter Kollisionsbereiche, wird der Roboter sofort gestoppt. Über eine Versuchsreihe, werden unter Variation von Abständen, Beleuchtungsstärken und Materialien die bestmöglichen Messbedingungen der eingesetzten 3D-Kamera ermittelt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass helle, glatte Materialien, eine Beleuchtungsstärke von 500 lx und ein möglichst geringer Abstand von weniger als 1mdie präzisesten Distanzmessungen ermöglichen. Anhand der durchschnittlichen Zykluszeit wird ein Vorhersagehorizont von bis zu 150ms angenommen. KW - Mensch-Maschine-Interaktion KW - Bildverarbeitung KW - Visualisierung KW - Menschliche Bewegungsvorhersage KW - Kollisionsvermeidung Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-21388 SP - 147 EP - 157 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig ER - TY - JOUR A1 - Tarabrin, Mikhail K. A1 - Bushunov, Andrey A. A1 - Teslenko, Andrei A. A1 - Sakharova, Tatiana A1 - Hinkel, Jonas A1 - Usenov, Iskander A1 - Döhler, Torsten A1 - Geißler, Ute A1 - Artyushenko, Viacheslav A1 - Lazarev, Vladimir A. T1 - Fabrication of an antireflection microstructure on AgClBr polycrystalline fiber by single pulse femtosecond laser ablation JF - Optical Materials Express N2 - Polycrystalline infrared (PIR) fibers are used for numerous applications, one of those being power delivery for CO2 lasers. However, the fiber tip surface's transmittance cannot be increased with conventional antireflection coatings due to the surface unevenness. Antireflection microstructures (ARMs) offer an alternative way of increasing transmittance. In this work, ARMs were fabricated on the fiber tip surface of an AgClBr fiber by single-pulse femtosecond laser ablation. A single-surface transmittance of 92.8% at 10.6 μm, a CO2 laser operation wavelength, was achieved. The proposed method can help significantly improve the systems' efficiency, where power delivery for CO2 lasers or sources operating in the wide wavelength range is required. Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-15384 VL - 11 IS - 2 SP - 487 EP - 496 PB - Optical Society of America ER - TY - CHAP A1 - Friedo, Maria Helene A1 - Hauschultz, Mike Thomas A1 - Döhler, Torsten A1 - Erhardt, Tom A1 - Jacobs, Hannes A1 - Richetta, Maria A1 - Böhme, Andrea A1 - Krenz-Baath, René T1 - Development of Intelligent Process Automation Strategies to Enhance Selective Laser Melting Performance and Resource Efficiency T2 - Tagungsband AALE 2026: Mechatronische Systeme für die Automatisierung: Fortschritt durch Präzision und Qualität N2 - The research project FASER advances additive manufacturing processes for metallic materials, focusing on Selective Laser Melting (SLM). FASER stands for “Fehlerfreies Additives Fertigen durch adaptive Sensorik zur Optimierung der Energie- und Ressourceneffizienz”. Conducted at the Technical University of Applied Sciences Wildau, it implements a comprehensive zero-defect strategy using market-standard equipment like the One Click Metal MPrint+ SLM machine and MPure powder removal station. These systems are enhanced with adaptive multi-sensor technology and intelligent process control to boost quality, cut energy use, and minimize material waste. Central to FASER is flexible camera-based multi-sensor integration, combining optical, thermographic, and spectroscopic methods for real-time monitoring in harsh SLM environments. KW - additive manufacturing KW - adaptive sensor technology KW - selective laser melting KW - process monitoring KW - resource efficiency Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-21430 SP - 299 EP - 307 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Hauschultz, Mike Thomas A1 - Friedo, Maria Helene A1 - Döhler, Torsten A1 - Böhme, Andrea A1 - Richetta, Maria A1 - Krenz-Baath, René T1 - Layer-by-Layer Process Control in Selective Laser Melting via Customized G-Code Handling T2 - Tagungsband AALE 2026: Mechatronische Systeme für die Automatisierung: Fortschritt durch Präzision und Qualität N2 - Selective Laser Melting (SLM), also commonly referred to as laser powder bed fusion (LPBF), has become a widely adopted technology in metal additive manufacturing for both industrial and research applications. However, many commercial LPBF systems are based on closed hardware and software architectures, which limit transparency, process monitoring, and direct parameter manipulation during ongoing builds. While recent industrial machines increasingly provide standardized interfaces such as OPC UA for monitoring purposes, fine-grained, layer-wise process control remains restricted. The One Click Metal MPrint+ exemplifies this paradigm by relying on proprietary container-based job execution prepared using commercial software tools such as Autodesk Netfabb or Autodesk Fusion 360. This contribution presents an alternative approach that enables user-defined control of the MPrint+ system through a custom-developed G-code handling framework. Instead of executing complete print jobs as opaque containers, the proposed method establishes a direct network connection to the printer using its gRPC interface. Externally generated G-code is extracted, processed, and transmitted layer-wise to the machine, enabling direct interaction with the build process beyond standard job execution. The approach allows controlled variation of process parameters such as exposure strategies, hatch patterns, or recoating behavior during an ongoing build, thereby supporting efficient design-ofexperiment studies without requiring multiple independent print jobs. In addition, individual G-code commands can be executed interactively, enabling didactic use cases in which machine behavior can be directly observed and linked to abstract toolpath descriptions. KW - selective laser melting KW - G-code handling KW - print control Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-21449 SP - 309 EP - 317 PB - Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig ER -