Qualität in produzierenden Unternehmen basiert maßgeblich auf Wissen. Dazu zählen belastbare Informationen über die hergestellten Produkte ebenso wie ein umfangreiches Verständnis der eigenen Prozesse, Maschinen und Anlagen. Ein erster Schritt hierzu ist das Erheben von Daten. Die zunehmende Informatisierung von Komponenten vervielfacht die Anzahl der verfügbaren Daten, die für Unternehmen ein erhebliches Potential bergen. Ihre Interpretation sowie das damit verbundene Erzeugen von Wissen stellen jedoch eine große Herausforderung dar, da Informationsquellen im und außerhalb des Unternehmens vielfältig und heterogen sind.

Vom 19.-20. Oktober 2010 fand in Aachen zum 6. Mal das internationale Optikkolloquium statt. Die Fraunhofer-Institute für Produktionstechnologie IPT und für Lasertechnik ILT bieten mit dem Kongress rund um die Themen Optik und Photonik alle zwei Jahre eine Informationsplattform zu aktuellen Perspektiven, technologischen Innovationen und neuen Anwendungen aus Industrie und Forschung an.   In dem vorliegenden Band 'Optics – Key Technology for the Future' sind rund 20 Fachvorträge des Zusammenkommens abgebildet. Zahlreiche hochkarätige Referenten aus international erfolgreichen Unternehmen zeigen in anwendungsnahen Präsentationen aktuelle Entwicklungen und Trends in den Themengebieten: 'Märkte und Strategie', 'Produkte und Innovation' sowie 'Technologie und Produktion'. Der Tagungsband ist ausschließlich in englischer Sprache verfügbar.

Durch PVD-Beschichtungen lässt sich die Zahnflankentragfähigkeit von Stirnrädern erhöhen. Bislang stand hierbei der Einfluss unterschiedlicher Kombinationen von Beschichtungen und Schmierstoffen auf die Zahnradtragfähigkeit im Fokus. Ziel dieser Arbeit ist eine Methode zur Vorhersage des Oberflächenverschleißes im Zahnflankenkontakt, welche im Auslegungsprozess eine verbesserte Ausnutzung der tragfähigkeitssteigernden Wirkung der Beschichtung in Bezug auf Oberflächenermüdung ermöglicht.

Der Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum moderner Kraftfahrzeuge wird kontinuierlich reduziert, da die Akustik eines Automobils ein wesentliches Qualitätskriterium darstellt. Vor dem Hintergrund sinkender Geräuschpegel werden die von den Verzahnungen des Antriebsstrangs verursachten Geräusche nicht mehr maskiert und werden von den Insassen als störend empfunden. Aus diesem Grund ist die Reduktion des Anregungsverhaltens ein wesentliches Entwicklungsziel bei der Getriebekonstruktion. Die große Herausforderung bei der Fertigung von anregungsarmen Getrieben ist, dass bereits minimale Abweichungen der Verzahnungsgeometrie zu einem Anstieg des Getriebegeräuschs führen. Die Dissertation „Einflankenwälzprüfung von Hypoidgetrieben“ thematisiert die Qualitätsbewertung von Kegelradverzahnungen am Ende der Radsatzfertigung und richtet sich an Konstrukteure und Fertigungstechniker aus der Verzahnungsbranche. In dieser Arbeit werden Geräusch- und Drehfehlermessungen an einem automobilen Hinterachsgetriebe durchgeführt. Es werden fünf Getriebe dieses Typs mit deutlich streuendem Geräuschverhalten ausgewählt und analysiert. Es werden objektive Kennwerte für die Geräusch- und Drehfehlerbewertung entwickelt, um auf deren Basis Korrelationsanalysen von Drehfehler und Getriebegeräusch durchzuführen. Die erfolgen am Radsatz und im Getriebe, um Montageeinflüsse auf die Korrelation von Einflankenwälzprüfung am Radsatz und im Getriebe zu bewerten. Basierend auf diesen Untersuchungen wird eine Prüfstrategie für die Einflankenwälzprüfung entwickelt. Durch Variation von Ritzeleinbaumaß und Verdrehflankenspiel der Hypoidradsätze bei der Einflankenwälzprüfung werden Montagetoleranzen sowie lastbedingte Positionsabweichungen der Radsätze im Getriebe berücksichtigt. Durch die Umsetzung der Prüfstrategie der Einflankenwälzprüfung werden die Möglichkeiten und Grenzen dieser Methode aufgezeigt. Hierzu wird eine Methode entwickelt, um die Montageabweichungen zu erfassen. Durch Abdrängmessungen werden zudem die lastbedingten Verlagerungen der Radsätze bestimmt, um diese bei der Prüfstrategie umsetzen zu können. Im abschließenden Abschnitt werden Ansätze vorgestellt, die es ermöglichen, die Prüfdauer bei der Umsetzung der Prüfstrategie für die Einflankenwälzprüfung zu minimieren. Außerdem wird ein Vorgehen entwickelt, mit dem Grenzwerte für die Prüfstrategie basierend auf Variationsrechnungen bestimmt werden können.

In dieser Arbeit wurde das Verschleißverhalten von KGTs unter Berücksichtigung unterschiedlicher Einflüsse analysiert. Kapitel 5 befasste sich mit dem Performancezuwachs von KGTs durch die Schmierstoffadditive. Kapitel 6 beschäftigte sich mit der Optimierung von kontaminierten KGTs, welche im realen Betrieb der Werkzeugmaschine eine wesentliche Einflussgröße hinsichtlich der Gebrauchsdauer darstellt. Die Untersuchung des eingestellten Rucks im Servoregler auf das Verschleißverhalten von KGTs stellte in dieser Arbeit die letzte Einflussgröße in Kapitel 7 dar.

Die Fertigungsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen lässt sich durch die Kalibrierung von Geometriefehlern und deren Kompensation deutlich steigern. Ein innovatives Verfahren zur Messung der Geometriefehler, das für Koordinatenmessgeräte eingesetzt wird, ist die sequentielle Multilateration mit Tracking-Interferometern. Die Anwendung dieses Verfahrens für die Kalibrierung von Werkzeugmaschinen wird erstmalig untersucht und um zwei Funktionen erweitert: Die Kalibrierung von Rotationsachsen und die kontinuierliche Messung bei bewegter Maschine. Abschließend werden die Effektivität und die Effizienz des Verfahrens in Bezug auf die Steigerung der Fertigungsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen untersucht. Die sequentielle Multilateration lässt sich auf verschiedene Kinematiken anwenden, wenn diese mathematisch beschrieben sind. In der Koordinatenmesstechnik wurden Tracking-Interferometer bislang zur Kalibrierung von Linearachsen eingesetzt. Da viele moderne Werkzeugmaschinen über zusätzliche Drehachsen verfügen, wird das Verfahren durch ein Modell der Rotationsachsen ergänzt, eine Kalibrierstrategie entwickelt und validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Rotationsachsen vollständige und mit hinreichend geringer Unsicherheit kalibriert werden können. Ein Hinderungsgrund für die Kalibrierung von Werkzeugmaschinen ist die Dauer der Messung, die zu Ausfallzeiten in der Produktion führt. Ein Ansatz, die Kalibrierung mit Tracking-Interferometern effizienter zu gestalten, ist die kontinuierliche Messung bei bewegter Maschine. Die Herausforderung der kontinuierlichen Messung ist die Synchronisation des Tracking-Interferometers mit der Werkzeugmaschine. Daher wird ein System zur synchronen Datenaufnahme entwickelt und validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Geometriefehler schneller, mit erhöhter Messpunktdichte und hinreichend geringer Unsicherheit gemessen werden können. Das Ziel der Kompensation der Geometriefehler von Werkzeugmaschinen ist die Steigerung der Fertigungsgenauigkeit, um kleinere Toleranzen einhalten zu können oder den Fertigungsprozess zu zentrieren. Untersuchungen an einem Testbauteil zeigen, dass die herstellbare Toleranz um bis zu 50% reduziert werden kann. Die Effizienz der Kompensation ist ein Maß für die Wirtschaftlichkeit der Kompensation. Der Verkürzung von Anlaufzeiten und der Minderung von Ausschuss stehen Ausfallzeiten der Produktion sowie Kosten für die Aufrüstung der Werkzeugmaschine gegenüber. Die Kalibrierkosten werden dem Nutzen gegenübergestellt.

Das Verfahren des Tiefbohrens wird zur Herstellung oder Endbearbeitung von Bohrungen z. B. in Zylinderkurbelgehäusen, Pleuelstangen oder Werkzeugmaschinenspindeln eingesetzt. Durch Schwingungen des Bohrwerkzeugs kann die Qualität des Bohrergebnisses stark vermindert werden und der Werkzeugverschleiß bis zum Bruch stark ansteigen. Durch mechatronische Werkzeuge können diese Schwingungen der Werkzeugstruktur kompensiert und die Form- und Lagefehler korrigiert werden. Dennoch ist ein Bohrwerkzeug, das die Anforderungen der aktiven Schwingungskompensation und der hochdynamischen Schneidenzustellung für eine Unrundbearbeitung erfüllt, derzeit auf dem Markt nicht verfügbar. Darüber hinaus liegt keine umfassende Beschreibung piezoaktorischer Achsen und deren Auslegung für die Anwendung in Werkzeugmaschinen vor. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Aufbau und der Auslegung mechatronischer, piezoaktorischer Zusatzachsen für Werkzeugmaschinen, indem die konstruktiven und regelungstechnischen Grundlagen zur Integration piezoaktorischer Achsen am Beispiel eines mechatronischen Bohrwerkzeugs erarbeitet werden.

Das Strömungsfeld innerhalb des Brennraums eines optischen Forschungsmotors ist stark durch den Tumblewirbel geprägt. Ein generisch erzeugter, höherer Dichtegradient führt zu einer höheren mittleren und turbulenten kinetischen Energie während der Ansaugphase. Der Weg des Tumblezentrums, der zeitliche Verlauf der mittleren und turbulenten kinetischen Energie sowie eine Hauptkomponentenanalyse lassen vor allem gegen Ende der Kompressionsphase zyklische Schwankungen erkennen.

Ergebnis der Arbeit ist ein neuer Ansatz, mit dem systematisch die strategische Stimmigkeit innerhalb eines Netzwerkes überprüft werden kann. In einem ersten Schritt wird dazu die kollektive Strategie des Netzwerks analysiert, bevor in einem zweiten Schritt eine Unternehmensanalyse durchgeführt wird. Es folgt die methodisch unterstützte Überprüfung der Stimmigkeit mittels eines Profilvergleichs. Die Ergebnisse werden in einem vierten Schritt in eine Kennzahl für strategische Stimmigkeit überführt, dabei wird auf folgende Dimensionen des Fits auch im Einzelnen eingegangen: Strategische Erfolgspositionen, strategische Erfolgspotenziale, Struktur-Fit, Kultur-Fit und Motiv-Fit.