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Niklas Kraft

• Das Ziel dieser Masterarbeit ist das Erarbeiten einer modularen Baugruppe, die die Funktionen der Kollimation und Filtration von Primärröntgenstrahlung in Röntgen- und Computertomographiesystemen für industrielle Anwendungen erfüllt. Hierfür sind die physikalischen Grundlagen zur Röntgenstrahlung und den Effekten, die diese hervorruft, bestimmt. Mit diesen Grundlagen ist ein allgemeines CT-System anhand von Komponenten und Funktionen erstellt worden. Mithilfe der Zusammenhänge und Erkenntnisse aus wissenschaftlichen Beiträgen sind Anforderungen an die Baugruppe definiert. Zur Modularisierung der Baugruppe sind Methoden verglichen und ein Vorgehen zur Entwicklung erarbeitet worden. Das Vorgehen orientiert sich hauptsächlich an der von Erixon (1998) veröffentlichten Arbeit. Die Baugruppe ist, ausgehend von den Anforderungen über die Funktionen bis hin zu Lösungsprinzipien, für die technische Umsetzung ausgearbeitet. Aus den Prinzipen werden Komponenten und eine Architektur erarbeitet, die sich in Module teilen lässt ist. Es sind vier Modulkonzepte dargestellt und diese werden anhand der Kriterien Modularität, Variantenbildung und Funktionsabhängigkeit bewertet. Resultierend aus der Bewertung, wurde ein Konzept ausgewählt, das anhand eines Modulsteckbriefs beschrieben ist. Die Dokumentation und Darstellung erfolgen mit Diagrammen des modellbasierten System Engineerings Methode. Bei dieser praxisnahen Problemstellung kann gezeigt werden, wie ein Teil eines Gesamtsystems unabhängig zu diesem entwickelt und gelichzeitig modularisiert werden kann. Das Ergebnis erbrachte Module, die simultan voneinander entwickelt werden können, ohne dass eine weitere Abstimmung zwischen den Entwicklern/-innen nötig wäre. Die Ergebnisse lassen sich zum einen für die Entwicklung der beschriebenen Baugruppe nutzen, zum anderen geben sie Aufschluss darauf, wie Systeme ausgehend von Elementen zum Gesamtsystem modularisiert werden können.
• The objective of this master thesis is the development of a modular assembly group for the functions collimation and filtration of primary X-Rays in radiography and computed tomography systems for industrial purposes. Therefore, the physical basics of X-Rays and their effects are described. By using this information, an abstract CT-System was created, with the components and functions. Requirements for the assembly group were defined with the coherences and findings in scientific papers. For the modularization of the assembly group are methods compared and an approach for the development worked out. The approach is mainly based on the published work of Erixon (1998). The assembly group is, outgoing from the requirements and across the functions to the solution principals for the technical solution elaborated. Outcome of the principals are components and an architecture, which can be parted in modules. Four module concepts are shown and compared based on their modularity, creation of variants and functional independence. Based on the results is one concept chosen and described by a fact sheet. The documentation and figures are shown on diagrams of the model-based system engineering method. At this practical problem statement, it is shown how a part of an overall system can be independently developed and simultaneously modularized. The results are modules, that can be developed at the same time without further consultation between the developing teams. This result can be used on one hand for the development of the assembly group, on the other hand it shows, how a system can be modularized from the elements to the whole system.