Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Auf dem Weg zur Anwendung von Produktentstehungsmethoden

2010 , Krause, F.-L.

Obwohl es hinsichtlich der Produktentstehung eine Vielzahl von Forschungsergebnissen für die Rechneranwendung gibt, ist dieses Potenzial beim Stand der Technik nicht in die Entwicklung von Konstruktionsmethoden einbezogen worden. Zurückzuführen ist das vor allem auf Kommunikationsprobleme zwischen System- und Produktentwickler. Eine Lösung für diesen Umstand bieten Assistenzsysteme als Anwendungssysteme, die mit den Eigenschaften der Basissysteme arbeiten und dabei nur über eine begrenzte Menge von Eingabemöglichkeiten verfügen. Assistenzsysteme können für ein Produkt oder eine Produktgruppe ausgelegt werden. Fragestellungen, die bisher im Unternehmen nicht bearbeitet wurden, wie beispielsweise Ressourcenschonung oder Energieeffizienz können durch beauftragte Module Bestandteil der Bearbeitung und damit Teil der Lösung werden. Das Wissen der Produktentwickler kann für die Systementwicklung nutzbar gemacht werden, weil die Produktentwickler gleichzeitig die Systementwickler sind. Zur Erstellung des Anwendungsassistenzsystems sollten Produktentwickler Konfigurationsassistenzsysteme benutzten können. Konfigurationsassistenzsysteme sind auf den Kenntnisstand der Produktentwickler angepasste Systeme zur Generierung von Anwendungsassistenzsystemen. Für den Produktverantwortlichen stellt sich das Anwendungsassistenzsystem als ein Spezialsystem dar, das auf seine Aufgabe zugeschnitten ist. Trotz der gewollten Beschränkung können die Fähigkeiten des Systems äußerst komplex sein. Das in gleicher Weise aufgebaute Konfigurationsassistenzsystem sollte von Systemexperten entwickelt werden. Die Benutzerfreundlichkeit der Systeme wird dadurch erreicht, indem die Basissysteme nicht mit der Gesamtheit ihrer Funktionen zur Verfügung gestellt werden, sondern nur die im Kontext des Vorganges benötigten Funktionen wählbar sind. Die Vorgehensweise ist insgesamt auf die betreffenden Produkte bzw. Produktgruppen angepasst. Der Aufwand für die Konfiguration eines Anwendungsassistenzsystems lohnt sich immer dann, wenn im Sinne von Anpassungskonstruktionen die Aufgaben in ähnlicher Form wiederholend gestellt werden. In die Systeme können alle gewünschten Aufgaben aus dem Produktlebenszyklus einbezogen werden.

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The application of a statistical design of experiment for quantitative analysis and optimisation of development processes

2007 , Krause, F.-L. , Kind, C. , Biantoro, C.

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Virtual product development as an engine for innovation

2007 , Krause, F.-L. , Jansen, H. , Kind, C. , Rothenburg, U.

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New approach for the end-of-life oriented product conceptual design

2006 , Krause, F.-L. , Hermann, C. , Frad, A. , Ragan, Z.

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Competing in engineering design - the role of virtual product creation

2009 , Stark, R. , Krause, F.-L. , Kind, C. , Rothenburg, U. , Müller, P. , Stöckert, H.

Product creation is facing the next level of fundamental changes. Global demands are growing substantially to achieve energy efficient and sustainable value creation networks for products, production and services without compromising traditional success factors such as time to market, cost and quality. To stay competitive within such an environment development partners in industry and public sectors will require new interplay solutions for engineering design execution, domain knowledge representation, expert competence utilization and digital assistance systems. This scenario offers the chance for virtual production creation solutions to become critical for the future by offering unique engineering capabilities which have not yet explored or deployed. The paper investigates key elements of modern virtual product creation such as agile process execution, functional product modeling and context appropriate information management towards their competitive role in satisfying increasing numbers of product requirements, in delivering robust systems integration and in ensuring true sustainable product lifecycle solutions.

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Usability of hybrid, physical and virtual objects for basic manipulation tasks in virtual environments

2007 , Krause, F.-L. , Israel, J.H. , Neumann, J. , Feldmann-Wüstefeld, T.

Integrating physical and virtual environments has been shown to improve usability of virtual reality (VR) applications. Objects within these mixed realities (MR (Milgram and Kishino, 1994)) can be hybrid physical/virtual objects that are physically manipulatable and have flexible shape and texture. We compare usability of hybrid objects for basic manipulation tasks (rotation, positioning) to physical and virtual objects. The results suggest that hybrid objects are manipulated faster than virtual objects, but not more accurately. Physical objects outperform both hybrid and virtual objects in terms of speed and accuracy. On the other hand, users felt most stimulated by the virtual objects, followed by the hybrid and physical objects. The study shows that hybrid objects "work" in virtual environments, but further investigations regarding the factors influencing their usability are needed.

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Modelling and simulating approach of distributed development processes in mechatronics

2006 , Krause, F.-L. , Biantoro, C.

The attempt to improve mechatronic design processes is hindered by their complexity. The process complexity is mainly caused by an extensive process modularity and by the interdependencies of heterogeneous distributed processes which in turn are due to the interrelation of multidisciplinary domains. A new approach is proposed for planning and improving mechatronic design processes by modelling and simulating distributed development processes using object-oriented Petri Nets. For this purpose, this approach not only implements stochastic characteristics of development processes. It integrates design processes from different domains. In summary, a robust tool for planning and analysing mechatronic development processes is created.

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Potentials and future innovation of virtual product creation

2008 , Krause, F.-L. , Stark, R.

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Nachhaltigkeit durch virtuelle Produktentwicklung

2007 , Krause, F.-L. , Hayka, H. , Kind, C. , Rothenburg, U.

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Kompetenzabhängige Personal- und Prozessplanung

2006 , Hacker, W. , Krause, F.-L. , Debitz, U. , Strebel, M.

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