In der industriellen Praxis stellt häufig das dynamische Nachgiebigkeitsverhalten einer Werkzeugmaschine den entscheidenden leistungsbegrenzenden Faktor dar. Das Auftreten von Prozessinstabilitäten aufgrund eines unausgeglichenen Nachgiebigkeitsverhaltens bedeutet eine Begrenzung der nominell umsetzbaren Zerspanleistung. Bei der Betrachtung des Kraftflusses von Werkzeugmaschinen ist festzustellen, dass neben dem Hauptspindelsystem die Strukturbauteile das Gesamtnachgiebigkeitsverhalten entscheidend beeinflussen. Eine optimale Gestaltung der Strukturbauteile in Bezug auf hohe Steifigkeit und hinreichende Systemdämpfung, bei gleichzeitigem Leichtbau, ist mit Hilfe der klassischen konstruktiven Ansätze häufig nicht mit vertretbarem Aufwand zu realisieren. Im Rahmen dieser Dissertation werden zwei aktive Systeme entwickelt, die durch eine Verbesserung des Nachgiebigkeitsverhaltens eine erhebliche Leistungssteigerung der Werkzeugmaschinen erzielen. Die Entwicklung der auf Piezoaktoren basierenden Systeme erfolgt auf Grundlage einer eingehenden dynamischen Schwachstellenanalyse an Standardmaschinen, um prinzipbedingte Schwachstellen zu identifizieren und daraus effiziente Kompensationsmaßnahmen abzuleiten. Neben den Kompensationsstrategien stellt der Einsatz von virtuellen Werkzeugen zur Entwicklung eines ganzheitlichen Modellierungsansatzes einen weiteren Schwerpunkt dieser Arbeit dar. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden eine wichtige Grundlage zum Transfer der entwickelten Kompensationsstrategien in die industriellen Anwendungen.

Das 7. Internationale Fluidtechnische Kolloquium (7. IFK) bietet als eine der weltweit größten Fachtagungen der Fluidtechnik Anwendern, Herstellern und Wissenschaftlern ein ideales Forum für den internationalen Austausch auf dem Gebiet der hydraulischen und pneumatischen Antriebs-, Steuerungs- und Regelungstechnik. Das Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen (IFAS) der RWTH Aachen und das Institut für Fluidtechnik der TU Dresden (IFD) veranstalten diese Tagung abwechselnd im zweijährigen Turnus. In 170 Vorträgen auf dem Workshop und der Konferenz sowie über 45 Beiträgen auf der wissenschaftlichen Poster Session wurden Neuheiten aus der Industrie und dem akademischen Bereich aus 29 Ländern präsentiert. Die Fluidtechnik als Motor der Antriebs- und Automatisierungstechnik in mobilen Maschinen und industriellen Anwendungen sieht sich stets in einer steigenden ökonomischen wie ökologischen Verantwortung. Gerade unter wirtschaftlich schwierigen Rahmenbedingungen und dem Druck einer zunehmenden Rohstoffverknappung stellen Themen wie Energieeffizienz und rückgewinnung eine besondere Herausforderung an die Branche dar. Daher lautete das Motto des 7. IFK: „Efficiency through Fluid Power“ Die Themen der Tagung lauten Mobile Hydraulics, Automotive, Pneumatics, New Applications, Simulation, Fundamentals, Tribology and Fluids, Automation and Control, Valves sowie New Measuring Methods.

Bei der Herstellung von Produkten führt grundsätzlich jeder Bearbeitungsschritt zu einer Veränderung nicht nur der Geometrie, sondern auch der Bauteileigenschaften. Veränderungen, die einmal ins Bauteil eingebracht worden sind, wirken sich entlang der folgenden Fertigungskette auf die Bearbeitung aus und beeinflussen letztlich auch das Bauteilverhalten im Einsatz. Aus der Problemlage, dass sich einzelne Fertigungsprozesse entlang der Herstellungskette gegenseitig beeinflussen, ergibt sich der Bedarf, neben den einzelnen Prozessschritten auch Wechselwirkungen zu erkennen und sicher zu beherrschen. Beim diskontinuierlichen Zahnflankenprofilschleifen kann es zu einer unzulässigen thermischen Veränderung der Bauteilrandzone kommen, die häufig auch als Schleifbrand bezeichnet wird. Ein wesentlicher Grund für die Entstehung einer unzulässigen thermischen Veränderung der Bauteilrandzone ist eine ungeeignete Prozessführung. Darüber hinaus gibt es weitere Faktoren, die aus den vorgelagerten Prozessschritten abzuleiten sind. Eine wesentliche Einflussgröße ist hierbei die Wärmebehandlung durch Einsatzhärten, bei der es zu größeren Härteverzügen und zu einer ungewollten Veränderung der zu schleifenden Bauteilrandzone kommen kann. Im Rahmen dieser Arbeit werden im ersten Schritt Möglichkeiten zur Auslegung eines geeigneten Prozesses aufgezeigt und anschließend die Einflüsse aus der Wärmebehandlung auf den Prozess untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere die beim Einsatzhärten durch Gasaufkohlen auftretende Randoxidation den nachfolgenden Schleifprozess negativ beeinflusst. Für das Profilschleifen werden Maßnahmen vorgestellt, wie diesen Effekten begegnet werden kann.

Fabrikplaner stehen heute vor einem grundlegenden Dilemma: Einerseits sehen sie sich durch die zunehmende Marktdynamik gezwungen, den Fabrikplanungsprozess zu beschleunigen. Andererseits ist jedoch der Planungsaufwand zur Gestaltung nachhaltiger Fabriksysteme deutlich gestiegen, sodass mehr Zeit für eine erfolgreiche Planung erforderlich wird. In der Praxis führt dieses Dilemma häufig zu einem defizitären Umgang mit Lösungsvarianten während des Planungsprozesses, welcher sich in kosten- und zeitintensiven Planungssackgassen und damit Planungsverzug manifestiert. Mit der Absicht, diesen Zielkonflikt zu entschärfen, wurde im Rahmen der vorliegenden Dissertation ein Vorgehensmodell für die Fabrikplanung entwickelt, welches zwei sich gegenseitig ergänzende Lösungsansätze aus verwandten Wissenschaftsdisziplinen integriert: Typenorientierung und Lösungsraum-Management. Die Typenorientierung gewährleistet die Beschleunigung des Planungsprozesses bei gleichzeitiger Reduzierung des Planungsaufwands, indem, je nach zu planendem Fabriktyp, nur die wirklich relevanten Planungsschritte berücksichtigt werden. Das der Produktentwicklung entstammende Lösungsraum-Management hingegen adressiert explizit den defizitären Umgang mit Lösungsvarianten. Durch die systematische Kombination und parallele Betrachtung möglicher Lösungsvarianten kann hierbei, ähnlich einer natürlichen Selektion, in kürzester Zeit bei minimalem Aufwand ein bestmögliches Lösungsszenario konfiguriert werden. Das Ergebnis dieser Dissertation ist ein integriertes Planungsvorgehen für die Fabrikplanung, welches insbesondere durch seine hohe Praktikabilität und Anwendbarkeit gekennzeichnet ist. Das entwickelte Vorgehen bietet Fabrikplanern die Möglichkeit, sowohl den Planungsaufwand als auch die Planungszeiten bei gleichzeitiger Steigerung der Planungsqualität zu reduzieren. Ferner wird dem Praktiker erstmals ein Verfahren zur Verfügung gestellt, mit dessen Hilfe ein effizienter und systematischer Umgang mit Lösungsvarianten im Laufe des Fabrikplanungsprozesses ermöglicht wird.

Today's applications and research issues in data mining have to deal with continuous, possibly infinite streams of data, arriving at high velocity. Web traffic, sensor measurements and stock trading data are just examples of these daily-increasing applications. This thesis presents and evaluates novel methods for an efficient subspace clustering of high-dimensional data streams. Primarily, efficient models of advanced clustering tasks are for the first time contributed for big data streams.

Content of the thesis is the study of wear- and acting mechanisms in surface grinding of ?-titanium aluminides and their influence on the surface integrity. The presentation of the scientific findings will offer users the possibility to derive process windows for the economical processing of this material group for different fields of application. Inhalt der Arbeit ist eine Untersuchung der Verschleiß- und Zerspanmechanismen beim Flachschleifen von ?-Titanaluminiden und dessen Einfluss auf die Bauteilrandzone. Die Darstellung der wissenschaftlichen Erkenntnisse erlaubt es dem Leser Prozessfenster für die wirtschaftliche Bearbeitung dieser Werkstoffgruppe für verschiedene Anwendungsfelder abzuleiten.

Kooperationen zwischen Wirtschaft und Wissenschaft versprechen beiden Seiten Vorteile. Jedoch weisen die etablierten Zielsysteme Hemmnisse für Interaktionen auf. Vor diesem Hintergrund ist es für das Innovationsland Deutschland von essenzieller Wichtigkeit, dass Wissenschaft und Wirtschaft näher zusammenrücken. Ein Intermediär, der Zugang zu beiden Communities hat und daher bereits ein erstes Verständnis von deren individuellen Zielsystemen besitzt, sollte diesen Prozess unterstützen. Ausgangsposition war die Überlegung inwieweit eine hochschulnahe, ingenieurwissenschaftliche Forschungseinrichtung diese Qualifikationen vorweisen kann.

Die Branche Werkzeugbau in Deutschland befindet sich in einer Phase intensiven Wandels. Neue Marktteilnehmer aus sogenannten Low-Cost-Countries sowie eine massive Kapazitätsausweitung führen in globalen Werkzeugmärkten dazu, dass sich der Wettbewerbsdruck auf Werkzeugbauunternehmen kontinuierlich verstärkt. Der Werkzeugbau an Hochlohnstandorten sieht sich aufgefordert, eine Antwort auf die veränderten Wettbewerbsbedingungen zu finden, um selbst erneut Wettbewerbsdruck ausüben zu können. Der Schlüssel, um dem Kunden zukünftig ein überlegenes Angebot zu bieten, liegt in der Technologiebranche Werkzeugbau in Deutschland in der Leistungsfähigkeit der organisatorischen Prozesse, von der nachweislich ein hohes Differenzierungspotenzial ausgeht. Handlungsleitendes Paradigma im Werkzeugbau ist diesbezüglich die Industrialisierung, die den Wandel von der handwerklichen, werkstattorientierten Werkzeugfertigung zur industriellen Werkzeugherstellung beschreibt. Zentrales Element der Industrialisierung ist die Prozesssynchronisierung, die die zeitliche und inhaltliche Abstimmung der Prozessinhalte der Auftragsabwicklung aufeinander beschreibt. Eine wesentliche Herausforderung der Prozesssynchronisierung im Werkzeugbau besteht in der für die kundenindividuelle Fertigung hochtechnologischer Unikate charakteristischen Varianz des Produktspektrums sowie der Vielfalt der komplexen Fertigungsprozessfolgen. Eine methodische Unterstützung der Prozesssynchronisierung unter Berücksichtigung der besonderen Herausforderungen im Werkzeugbau wird durch die im Rahmen dieser Dissertation erarbeitete Methodik geboten. Die Methodik gliedert sich in eine Basisphase und eine Gestaltungsphase. In der Basisphase werden zunächst die Rahmenbedingungen des anwendenden Werkzeugbaus analysiert und Synchronisierungsvoraussetzungen abgeleitet. Während der anschließenden Gestaltungsphase erfolgt die Prozesssynchronisierung innerhalb eines vierschrittigen Vorgehens – der Modellierung, der Gestaltung eines synchronen Prozessmodells, der Umsetzung einer inhaltlichen und zeitlichen Synchronisierung und der Ausgestaltung eines Umsetzungscontrollings –, dessen Ergebnis eine nachhaltige Umsetzung synchroner Prozesse ist. Die entwickelte Methodik leistet durch die methodische Unterstützung der Prozesssynchronisierung einen Beitrag, die Industrialisierung im Werkzeugbau weiter voranzutreiben.