OPUS documents https://opus.campus02.at/index/index/ Tue, 23 Jun 2026 15:40:05 +0200 Tue, 23 Jun 2026 15:40:05 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1338 Diese Masterarbeit befasst sich mit der Analyse der kritischsten Komponente einer Baugruppe, die für den Betrieb der Anlagen des Unternehmens EVG unverzichtbar ist. Anhand dieser Untersuchung sollen Indikatoren für die Implementierung einer präventiv vorausschauenden Instandhaltungsstrategie ermittelt werden. Der Schwerpunkt liegt einerseits in der Auswahl geeigneter Hardware und andererseits in der Datenanalyse und Anomalieerkennung der erfassten Messdaten. An einer Anlage des Unternehmens EVG wird ein Versuchsaufbau realisiert, um diese Messdaten auf Basis definierter Fahrtmodelle zu erheben und mithilfe statistischer und physikalischer Berechnungen zu untersuchen. Diese Analyse ermöglicht es, jene Indikatoren zu identifizieren, die für die Kategorisierung und Auslösung spezifischer Instandhaltungsmaßnahmen maßgeblich sind. Auf dieser Grundlage können die entsprechenden Tätigkeiten gezielt und vorrausschauend geplant werden, was die Effizienz und Terminbarkeit der In-standhaltungsmaßnahmen verbessern. Matthias Lambauer masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1338 Tue, 23 Jun 2026 15:40:05 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1346 In der vorliegenden Arbeit wird der Einsatz von erklärbarer künstlicher Intelligenz (XAI) zur Unterstützung von Predictive-Quality-Anwendungen in industriellen Prozessen untersucht. Ziel ist es, Qualitätsabweichungen frühzeitig zu erkennen und gleichzeitig die Entscheidungsprozesse der KI für Nutzer*innen nachvollziehbar zu gestalten. Es werden sowohl die Potenziale als auch die Herausforderungen beim Einsatz von XAI im Produktionsumfeld beleuchtet. Ein besonderer Fokus liegt auf der Integration von Erklärbarkeitsmethoden, die es ermöglichen, die Vorhersagen der KI-Modelle transparent darzustellen und das Vertrauen der Nutzer*innen in die Systeme zu stärken. Dazu wird ein XAI-Analytics-Board entwickelt, das eine benutzerfreundliche Visualisierung der KI-Ergebnisse sowie der zugrunde liegenden Erklärungen bietet. Die Arbeit behandelt dabei Aspekte wie eine intuitive Bedienoberfläche, responsives Design und die effiziente Datenhaltung zur Sicherstellung der Skalierbarkeit und Performance des Systems. Durch den Einsatz von erklärbarer künstlicher Intelligenz in Predictive-Quality-Anwendungen kann die Qualitätssicherung in der Produktion verbessert werden. Gleichzeitig bietet das XAI-Analytics-Board den Nutzer*innen eine verständliche und praxisnahe Möglichkeit, die KI-gestützten Vorhersagen und deren Erklärungen gezielt für Entscheidungsprozesse zu nutzen. Alexander Katzbeck masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1346 Tue, 23 Jun 2026 14:36:37 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1332 Die vorliegende Arbeit behandelt die Kalibrierung von dynamischen Drucksensoren, wie sie bei der Messung der Druckfluktuationen an hydraulischen Strömungsmaschinen anzuwenden ist. Zu diesem Zweck wird im Theorieteil der Aufbau und Einsatz der Drucksensoren beschrieben. Im Anschluss daran werden die zum Druckbereich passenden Kalibriermethoden vorgestellt. Die Palette der Methoden reicht dabei von der Anwendung von statischen Methoden für dynamische Aufnehmer bis hin zu dynamischen Methoden. Im praktischen Teil wird mittels Nutzwertanalyse untersucht, welche Methode in Bezug auf Transparenz, erreichbare Drücke, Dynamik, Umsetzbarkeit, Investitionskosten und Bedienbarkeit die für das Unternehmen geeignetste Methode ist. Die daraus resultierende Methode namens „Fast-Opening-Valve“ wird praktisch umgesetzt und im Detail analysiert. Zur Durchführung der entsprechenden Messungen wird der hierfür nötige Versuchsaufbau erarbeitet und entsprechend instrumentiert. Hierzu werden an sieben Druckstufen im Bereich von ca. 35 kPa bis ca. 185 kPa wiederholt Messungen an zwei unterschiedlichen dynamischen Drucksensoren durchgeführt. Auf Basis der aufgezeichneten Messungen und der weiterführenden Analyse der Messunsicherheit konnte gezeigt werden, dass die durchgeführte Kalibrierung der beiden dynamischen Drucksensoren für interne Anwendungen genutzt werden kann. Gerhard Schaffernak masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1332 Thu, 09 Apr 2026 14:09:52 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1154 Ein Röntgenstrukturanalysegerät ist ein hochpräzises Labormessgerät, welches mithilfe von Röntgenstrahlen Materialeigenschaften und Zusammensetzungen von Proben bestimmt. Ein solches Messgerät befindet sich im Sortiment der Anton Paar GmbH und wird in dieser Arbeit um ein automatisiertes Probenhandling erweitert. Im Mittelpunkt steht dabei die Handhabung der Probenteller, die als Aufnahmebauteile für die zu messenden Proben dienen. Dazu werden Komponenten und Technologien zur Proben-Speicherung, Proben-Bewegung und Proben Identifikation benötigt, wobei fundierte Informationen dazu im theoretischen Teil der Arbeit aufbereitet werden. Der Schwerpunkt des praktischen Teils liegt in der Erstellung eines 3D Gesamtkonzepts und der Auswahl der dafür notwendigen Komponenten mithilfe von geeigneten Bewertungskriterien. Da das Gerät bereits am Markt angeboten wird, werden die Platzverhältnisse des Gerätes für die Integration und Positionierung diverser Komponenten ausführlich analysiert. Des Weiteren werden die Kommunikation der Komponenten und die Sicherheit des Gesamtgerätes genauer betrachtet und auf das automatisierte Probenhandling abgestimmt. Auch der gesamte Ablauf einer Messreihe wird untersucht, um das Automatisierungskonzept an die einzelnen Schritte bestmöglich anzupassen. Nach der Auswahl der benötigten Komponenten wird daraus ein funktionsfähiges Gesamtkonzept erstellt, welches in weiterer Folge detaillierte Ausschnitte einer möglichen Programmierung der Proben-Bewegung beinhaltet. Damit diese Lösung zukünftig auch in die Serienfertigung der Röntgenstrukturanalysegeräte integriert werden kann, wird der Schwerpunkt der Programmierung auf die Ausarbeitung einer universellen Lösung gelegt, welche geräteunabhängig verwendet werden kann. Das erarbeitete Gesamtkonzept für die Integration eines automatisierten Probenhandlings wird von den theoretischen Grundlagen bis hin zu Ansätzen der Programmierung der Proben-Bewegung behandelt und kann als Empfehlung für eine zukünftige Umsetzung herangezogen werden. Bastian Wiesinger masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1154 Mon, 30 Jun 2025 14:22:11 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1023 Neue akademische Richtungen wie Data Science treiben den Wandel in vielen Bereichen voran und eröffnen neue Möglichkeiten in verschiedenen technologischen Bereichen, wie z.B. der industriellen Instandhaltung. Daher ist die Analyse von Daten zur Vorhersage von kritischen Zuständen technischer Anlagen zu einem zentralen Bestandteil für die Aufrechterhaltung von Qualität und Quantität in der Produktion geworden. Elektromotoren sind das Kernelement vieler Industrieanlagen und ihr Versagen kann enorme Schäden verursachen. Deshalb ist es wichtig, dass Fehler im Voraus mithilfe eines Datenmodells entdeckt werden. Das Ziel dieser Arbeit ist es, für die Etablierung dieses Modells die notwendigen Daten in geeigneter Qualität zu liefern. Zunächst wurden die kritischen Bauteile von Frequenzumrichter gespeisten Motoren untersucht, wobei sich die Lager als die kritischen Teile erwiesen, da ihr Zustand als aussagekräftig für den Zustand des Motors angesehen wird. Schwingungs- und Temperaturmessungen, welche die Lagerzustände am besten abbilden, sind die am besten geeigneten Sensoren für deren Überwachung. Darüber hinaus sind Maschinensteckbriefe, die spezifische Informationen über die Anlage selbst, ihre Prozesse und ihre Umgebung enthalten, für die Analyse ihrer Messungen unerlässlich. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurden verschiedene Schwingungssensoren für unterschiedliche Anwendungsszenarien ausgewählt und in die Datenbank integriert. Die Konfiguration dieser Sensoren wurde validiert und justiert und die essenziellen Informationen für das Modell zusammengefasst. Als Ergebnis werden die korrekten Messwerte in der Datenbank gespeichert und zusätzliche Informationen bereitgestellt. Darüber hinaus wurden die Informationen für die Umsetzung von Predictive-Maintenance Modellen festgehalten. Diese Arbeit dient als Leitfaden für die Realisierung von Predictive Maintenance für Motoren sowie zur Sicherstellung der Datenqualität in der Feldebene. Elke Zöbinger masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1023 Mon, 30 Jun 2025 11:26:06 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1022 : LiDAR-Sensoren werden bereits seit vielen Jahren erfolgreich in diversen Anwendungsgebieten eingesetzt. Durch die fortwährende Weiter- und Neuentwicklung von Technologien werden zudem immer mehr Anwendungsfälle erschlossen. Die Einsatzgebiete reichen mittlerweile von der Kartografie über die Forstwirtschaft und dem Einsatz im Militär bis hin zu Automotive- und Haushaltsanwendungen. Gerade durch das Aufkommen von autonomer Mobilität werden neue Lösungen benötigt, die Umgebung eines Fahrzeuges in Echtzeit zu erfassen und zu analysieren. In der vorliegenden Masterarbeit wird eine Applikation für den Betrieb eines LiDAR-Sensors entwickelt, durch die der Sensor betrieben und die Daten ausgewertet werden können. Dazu wird eine Benutzeroberfläche erstellt, welche Steuerelemente, ein dreidimensionales Diagramm und Textfelder enthält. Die erfasste Punktwolke wird analysiert und der Boden von den restlichen Datenpunkten getrennt. Weiters wird der Boden auf seine Neigung untersucht. Durch mehrere Berechnungen wird ermittelt, ob es sich um eine Steigung oder um ein Gefälle handelt. Die restlichen Datenpunkte werden durch einen Algorithmus analysiert, um zusammenhängende Gebilde zu ermitteln. Diese werden als Objekte im dreidimensionalen Diagramm dargestellt. Der Abstand zum nächstgelegenen Objekt wird ermittelt und in den Textfeldern gemeinsam mit der errechneten Steigung dargestellt. Durch diese Applikation mitsamt den Analysen und Darstellung wird eine Objekterkennung realisiert, die in weiterer Folge optimiert und ausgebaut werden kann. Der LiDAR-Sensor kann so in einem System eingebaut und betrieben werden. Matthias Hirschberger masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1022 Mon, 30 Jun 2025 10:11:59 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1118 Diese Masterarbeit widmet sich der Konzeptionierung einer Sortierstrecke mit automatischer Befüllung, die Bauteile anhand ihrer Eigenschaften sortiert und in Dosen abfüllt. Zu Beginn wird im Stand der Technikrelevante Methoden erläutert, die den Sortierprozess ermöglichen. Miteinbezogen werden die Möglichkeiten der digitalen Fabrik, insbesondere der virtuellen Inbetriebnahme und verschiedenen Simulationsarten. Die Vorteile dieser Ansätze werden im Hinblick auf eine Optimierung des Entwicklungsprozesses herausgearbeitet. Das Konzept wurde durch ein systematisches Vorgehen entwickelt, bei dem Handhabungsaufgaben Schritt für Schritt gelöst wurden. Als Grundlage diente ein Funktionsplan, der die einzelnen Prozessschritte definierte und strukturierte Teillösungen ermöglichte. Diese Teillösungen werden anhand mehrerer im Theorieteil beschriebener Ansätze ausgewählt. Dabei wird gezielt auf die notwendigen Kriterien der Teillösungen eingegangen, um eine möglichst optimale Umsetzung zu gewährleisten. Die ausgewählten Teillösungen werden schließlich zu einem Gesamtkonzept zusammengeführt. Um die spätere Umsetzbarkeit zu sichern, werden die erarbeiteten Teillösungen anhand einer Risikoanalyse evaluiert. Dies ermöglichte es, potenzielle Schwachstellen frühzeitig zu identifizieren und zu adressieren. Die Simulation des Konzepts wird mithilfe des Mechatronics Concept Designers (MCD)durchgeführt. Diese Simulation trägt dazu bei, Risiken im Entwicklungsprozess zu minimieren und die Funktionalität des Gesamtkonzepts vorab zu überprüfen. Abschließend wird ein Teil des entwickelten Konzepts durch einen Praxisversuch validiert. Dieser Versuch diente nicht nur der Bestätigung der Simulationsergebnisse, sondern reduzierte auch das Risiko für die spätere praktische Umsetzung. Somit stellt die Arbeit einen Beitrag zur Entwicklung effizienter, sicherer und automatisierter Sortiersysteme dar. Markus Larcher masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1118 Tue, 24 Jun 2025 15:17:08 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1119 Diese Masterarbeit untersucht die Möglichkeit, die auftretenden Massenträgheiten und Verluste an einem Back-2-Back-Prüfstand für definierte Prüfläufe mit Hilfe von zusätzlichen Antriebselementen auszugleichen. Der aktuelle Prüfstandsaufbau besteht aus zwei elektrischen Antriebsachsen (den Prüflingen), welche über Wellenverbindungen und zwei Koppelgetriebe mechanisch miteinanderverbunden sind. Im aktuellen Prüfaufbau erfolgt die Massenträgheits- und Verlustkompensation durch die Prüflinge selbst, welche dadurch unterschiedliche Lastzustände aufweisen. Diese ungleiche Belastung widerspricht dem grundsätzlichen Testinteresse, einen Prüfling gegen den anderen Prüfling mit jeweils gleicher Last zu betreiben. Die Problem- bzw. Fragestellung dieser Arbeit ist es zu prüfen, ob diese Massenträgheit- und Verlustkompensation durch eine Erweiterung des Prüfstandsaufbaus von zusätzlichen Antriebselementen getragen werden kann. Das Konzept dieser Arbeit ist es, an den beiden Koppelgetrieben zusätzliche elektrische Motoren anzubringen, welche den Prüfaufbau beschleunigen und verzögern können und somit die Massenträgheiten und Verluste kompensieren. Für den aktuellen Prüfstandsaufbau wird ein Modell in MATLAB/Simulink auf Basis der theoretischen Herleitungen von Massenschwingersystemen erstellt. Die notwendigen Modellparameter werden aus vorhandenen Messdatenaufzeichnungen des realen Prüfstands identifiziert und die Simulationen der erstellten Modelle werden gegen diese realen Messdatenaufzeichnungen bzw. gegen die anderen Modelle validiert. Als Ergebnis der Modellerstellung steht ein robustes Modell, das auch unter der Annahme gewisser Vereinfachungen in der Lage ist, den realen Prüfstand mit definierten Prüfabläufen zu simulieren. Darauf aufbauend wird die Erweiterung mit zusätzlichen Antriebselementen im Modell durchgeführt und geeignete PI-Regler mit Vorsteuerung entworfen. Das entworfene Simulationsmodell fährt abschließend den gleichen Prüflauf wie der reale Prüfstand ab, und die Daten aus der Simulation werden mit den Messdaten verglichen. Dabei können beide Prüflinge drehmomentgeregelt betrieben werden, die Drehzahlregelung für den Prüflauf erfolgt durch die zusätzlichen elektrischen Motoren im Modell, welche auch die Massenträgheits- und Verlustkompensation für den Prüflauf tragen. Für die Simulation wird ein stabiles, aber dennoch vereinfachtes Modell verwendet. Die Ergebnisse der Simulation mit den Prüfstandserweiterungen bestätigen die Hypothese, dass die parasitären Trägheits- und Verlusteffekte durch den Aufbau zusätzlicher Antriebselemente weitgehendkompensiert werden können. Außerdem wurde für die definierten Prüfläufe ein besseres Verhalten, sowohl hinsichtlich Dynamik als auch hinsichtlich Stabilität festgestellt. Zusätzlich wird im Ergebnisteil die Möglichkeit diskutiert, die Prüfstandsseiten gezielt mit unterschiedlicher Drehzahl, wie z.B. bei einer Kurvenfahrt, zu betreiben. Diese Arbeit gibt abschließend noch die Empfehlung, die Ergebnisse der durchgeführten Simulationen am realen Prüfstand zu testen, sowie in das reale Prüfstandssystem zu integrieren. Weiters sollte die Prüfstandserweiterung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit bzw. Rentabilität bewertet werden. Christoph Reisinger masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1119 Wed, 18 Jun 2025 13:54:07 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1122 Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der zentralen Fragestellung, ob sich das Fused Fila-ment Fabrication (FFF)-Druckverfahren zur Fertigung von in Serienmaschinen eingesetzten Greiferbacken eignet. Im ersten Schritt erfolgt eine Untersuchung, ob, mittels des genannten Verfahrens, eine wiederholbare Herstellung von Bauteilen mit gleichbleibender Qualität möglich ist. Die Evaluierung basiert auf geometrischen Vermessungen sowie Zugversuchen an Prüfkörpern. Im Anschluss werden die Resultate statistisch analysiert, um eine Aussage über die Prozessstabilität treffen zu können. Die Gewährleistung einer konsistenten Qualität von 3D-Druck-Bauteilen bildet die Grundlage für die nachfolgende Untersuchung der Bauteillebensdauer. Im weiteren Verlauf dieser Arbeit erfolgt eine Darstellung der aktuell eingesetzten Greiferbacke. Zudem wird die Frage beantwortet, welche Einflussfaktoren die Lebensdauer dieser Bauteile beeinflussen. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wird, unter Zuhilfenahme eines eigens dafür entwickelten Prüfstandes, die Lebensdauer der Greiferbacken untersucht. Der Prüfstand stellt jene Belastung nach, welcher das Bauteil über dessen gesamte Lebensdauer ausgesetzt ist. In weiterer Folge werden Vorschläge zur Optimierung der Lebensdauer und Senkung der Herstellungskosten dargelegt. Die aus der Optimierung hervorgegangenen, verbesserten Entwürfe werden schließlich gefertigt und einer Prüfung unterzogen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden dargestellt und abschließend Handlungsempfehlungen an das Unternehmen abgegeben. Christian Rinner masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/1122 Wed, 18 Jun 2025 13:48:49 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/227 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. Niklas Kraft masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/227 Mon, 14 Apr 2025 14:34:33 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/228 Diese Arbeit befasst sich mit dem Thema der Akzeptanz von großen Systemen, im speziellen von Verkehrsmanagementzentralen, welche für mehrere Autobahntunnel und Autobahnabschnitten zuständig sind. Durch die steigende Nutzung von motorisierten Fahrzeugen auf Autobahnen, steigt auch die Gefahr von Unfällen. Um die Verkehrsteilnehmer schnellstmöglich zu informieren und die Streckenführung zu optimieren, ist es erforderlich, dass verschiedene Systeme zusammenarbeiten und Informationen untereinander austauschen. Die verschiedenen Systeme auf dem Autobahnnetz (Wetterstation, Pumpstation, Geschwindigkeitsanzeigen, Tunnelsteuerungen, etc.) sammeln Daten und geben diese an eine übergeordnete Überwachungszentrale weiter, welche auf Basis der erfassten Daten eine Entscheidung trifft und den Verkehrsfluss bei Bedarf verändert. Das Problem hierbei liegt darin, dass es mehrere übergeordnete Überwachungszentralen gibt und diese jeweils nur einen kleinen Teil des Autobahnnetzes überwachen. Ein Datenaustausch zwischen den übergeordneten Überwachungszentralen findet nur marginal statt. Um das Problem der Datenbrüche zwischen den Überwachungszentralen zu beseitigen, kann eine zentrale Verkehrsmanagementzentrale eingeführt werden, bei der sämtliche Daten zusammengeführt werden. Die einzelnen Überwachungszentralen erhalten über die zentrale Verkehrsmanagementzentrale Zugriff auf ihren Abschnitt, jedoch bekommen sie auch (bei Bedarf) sämtliche Information des gesamten Autobahnnetzes. Dies hat zudem den Vorteil, dass im Falle eines Unfalls, eine andere Überwachungszentrale bei der Abwicklung unterstützen kann. Ein neues System dieser Art bietet viele Vorteile, jedoch müssen im ersten Schritt die entsprechenden Anforderungen, Aufgaben und Abläufe erhoben werden. Dies wird auf Basis des Task-Technology-Fit Modells durchgeführt, da bei diesem Modell nicht nur die funktionalen Anforderungen betrachtet werden, sondern auch die Bedürfnisse der mit dem System arbeiteten Personen. Die Anforderungen (funktional, technisch und persönlich) werden durch einen Fragebogen (offene Fragen), persönliche Gespräche und Beobachtungen ermittelt. Auf Basis der Ergebnisse aus Fragebogen, Gespräche und Beobachtungen, wird ein Prototyp einer übergeordneten Verkehrsmanagementzentrale erstellt, welche die geforderten Funktionen und Prozesse enthalten. Dieser Prototyp wird von mehreren Gremien bewertet und dient als Basis für weitere Entscheidungen über die Umsetzung der tatsächlichen übergeordneten Verkehrsmanagementzentrale. Peter Rauch masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/228 Mon, 14 Apr 2025 13:44:01 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/147 Durch Unfälle und Erkrankungen des zentralen Nervensystems kommt es häufig zu Beeinträchtigungen des alltäglichen Lebens von Betroffenen. Besonders bei der Neurorehabilitation handelt es sich teilweise um einen langwierigen Prozess, bei welchem durch den Einsatz von therapieunterstützenden Technologien die Häufigkeit und Dauer des Trainings gesteigert werden können. Daher beschäftigt sich diese Arbeit mit der Entwicklung eines Handmotorik-Trainingsgeräts, welches den Genesungsprozess unterstützen soll. Das Ziel dabei ist, das Gerät nicht nur aus ingenieurtechnischer Sicht zu entwickeln, sondern in einem frühen Stadium die Expertise von Fachexpert*innen miteinzubeziehen. Zu Beginn wird ein Konzept erarbeitet, wonach ein erster Prototyp entwickelt wird. Dessen Evaluierung wird sowohl nach technischen Limitationen, als auch bezüglich praktischer Anwendbarkeit durchgeführt. Für letzteres wird eine Testung mit anschließender Befragung von 14 Ergotherapeut*innen durchgeführt, wonach mittels Usefulness, Satisfaction and Ease of Use (USE)-Questionnaire und eines Fragebogens qualitative und quantitative Daten erhoben und folglich ausgewertet werden. Basierend auf den Ergebnissen der gesamten Evaluierung werden neue Anforderungen abgeleitet, um das Trainingsgerät zielgerichtet weiter zu entwickeln. Eine qualitative Evaluierung zeigt bei 7 von 10 Antwortkategorien der kritischen Fragestellungen eine Verbesserung im Zuge der Weiterentwicklung. Weiters kann für die Verbesserungen hinsichtlich Verfahrgeschwindigkeit, Vibrationen und Geräuschemission ein quantitativer Nachweis erbracht werden. Hinsichtlich der Relevanz zeigt sich, dass sich alle Befragten vorstellen können, solch ein Gerät im therapeutischen Bereich einzusetzen und das Training damit kognitive und motorische Fähigkeiten verbessern kann. Marco Nagiller masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/147 Fri, 10 May 2024 11:44:07 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/146 Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Kalibrieren von Schwingungssensoren. Dabei werden unterschiedliche Arten von Schwingungssensoren betrachtet. Es werden auch die verschiedenen Möglichkeiten diskutiert, wie Schwingungssensoren kalibriert werden können. Im weiteren Verlauf wird jedoch nur die Vergleichsvariante behandelt. Für diese Variante wurde die Software in dieser Arbeit entwickelt. Dabei wird das Messgerät mit einem Frequenzgenerator angesprochen sowie parametriert und die Messdaten werden erfasst sowie verarbeitet. Die Eingangskanäle können, wenn vorhanden, mithilfe der im Sensor abgespeicherten Daten parametriert werden. Diese Einstellungen können über die grafische Bedienoberfläche eingesehen werden. Sollte der Prüfling über keinen Speicher verfügen oder dieser defekt sein, können die Daten auch manuell eingegeben werden. Zu einer Kalibrierung gehört auch ein dementsprechendes Protokoll, das dem Sensor die Einhaltung seiner angegebenen Grenzwerte bescheinigt, sofern dies das Ergebnis der Kalibrierung ist. Da diese Erstellung mit Aufwand verbunden ist und dabei auch Fehler unterlaufen können, wurde dies in dieser Arbeit vollständig automatisiert. Michael Klamler masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/146 Fri, 10 May 2024 11:29:32 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/428 Die Entwicklung von cybertronischen Produkten hat in den letzten Jahren und Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht. Die Anteile an Software und die Vernetzung der Komponenten und Produkte hat stetig zugenommen und wird in Zukunft noch weiter zunehmen. Technologien wie Internet of Things oder auch künstliche Intelligenz werden verstärkt Einzug in die Produktentwicklung halten und die Komplexität und Vernetzung werden stetig zunehmen. Modell-Based Systems Engineering könnte ein Ansatz sein, um diese Herausforderungen anzugehen und zu meistern. Wenn sich eine Firma dazu entscheidet, Model-Based Systems Engineering einzuführen, dann muss die Einführung gut geplant und koordiniert sein. Das Aufzeigen des Nutzenpotenzials ist ein wesentlicher Faktor, damit das Management überzeugt werden kann und somit die Einführungsinitiative unterstützt. Es stellt sich die Frage, ob bei der Einführung und der Anwendung von Model-Based Systems Engineering der Nutzen sichtbar gemacht werden kann. Der Literaturreview zeigt, dass dieser Nutzen in unterschiedlichen Bereichen wie Zusammenarbeit unter den Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen, im Entwicklungsprozess oder durch eine erfolgreiche Produkteinführung sichtbar gemacht werden kann, aber eine genaue Messung nicht einfach erreichbar ist. Basierend auf den theoretischen Erkenntnissen wird ein erstes Nutzenmodell erstellt, welches die Basis für die empirischen Untersuchungen legt. Mittels der Durchführung eines World Cafés werden Erkenntnisse bezogen auf den Nutzen von modellbasiertem Systems Engineering und Hindernisse bei der Einführung gewonnen. Interviews mit Experten und Expertinnen haben diese Einsichten weiter detailliert. Es werden Zusammenhänge zwischen dem Bedarf an Systems Engineering, den Voraussetzungen für eine Einführung, den Widerständen bei der Umsetzung und dem sichtbaren Nutzen abgeleitet und dargestellt. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein Nutzenmodell von modellbasiertem Systems Engineering im Kontext der Einführung in einem Industrieunternehmen. Abgeleitet vom Nutzenmodell wurden Hypothesen aufgestellt und konkrete Handlungsempfehlungen für die Praxis formuliert. Bernd Walser masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/428 Sat, 04 Nov 2023 08:43:43 +0100 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/645 Die Wiederverwendung der Rohstoffe von ausgedienten Produkten und dessen Aufbereitung wird von Jahr zu Jahr bedeutender. Das zeigt die hohe Nachfrage an Maschinen, die diese Prozesse erledigen. Um die Durchlaufzeiten in der Produktion solcher Maschinen zu beschleunigen, müssen flexible Lösungen im Prüfstandaufbau entwickelt werden. Die Finite-Elemente-Methode soll als Werkzeug dienen, um die Auslegung in der Konstruktionsphase dieser Lösungen zu unterstützen. Das Ziel dieser Masterarbeit ist das Konzipieren eines Stützwerkes, um den Prüfstandsaufbau für Siebmaschinen effizienter zu gestalten. Der erste Teil beschäftigt sich mit den unterschiedlichen Möglichkeiten die auftretenden Schwingweiten an den herkömmlichen Maschinenstützen zu eruieren. Nach mehreren Messungen und Berechnungen konnten wichtige Daten gesammelt werden, um daraus ein virtuelles Simulationsmodell erstellen zu können. Anhand des Modelles konnten die tatsächlichen Belastungen auf die einzelnen Komponenten dargestellt werden. Der nächste Schritt war die Recherche einiger Technologien, um die weiteren Anforderungen der Stütze erfüllen zu können, wie Flexibilität, Dämpfungseigenschaften, Sichereinheitseinrichtungen, usw. Die Simulationsstudien zeigen, dass die konstruktive Phase von wichtigen Komponenten, mithilfe der FE-Methode vereinfacht und beschleunigt wird. Daher war es möglich ein Konzept einer Stütze zu entwickeln, welches einen flexiblen Einsatz bei Siebmaschinen während des Probelaufs gewährleistet. Trotz hohen Aufwandes der Stützen zeigt die Wirtschaftlichkeitsrechnung das große Potential des Konzeptes. Zusätzlich kann eine derartige Stütze in vielen weiteren Entwicklungsbereichen eingesetzt werden. Armin Fuchs masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/645 Wed, 25 Oct 2023 14:37:58 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/701 Durch immer strengere Regulierungen von Schadstoffemissionen, vor allem unter realen Betriebsbedingungen von Fahrzeugen, wird die Abbildung von realen Fahrzyklen auf verschiedensten Motoren - und Fahrzeugprüfständen immer essentieller. Reale Fahrzyklen bedingen jedoch eine dynamische Anpassung der Parameter und Testgrößen. Dabei ist die Temperatur des Motors ein wesentlicher Parameter, welcher mit konventionellen, am Markt verfügbaren Anlagen, nicht dynamisch geregelt werden kann und somit keine realitätsnahen Bedingungen bereitet werden können. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines Konditioniersystems, welches eine dynamische Regelung der Testtemperatur ermöglicht, wodurch realitätsnahe Betriebszustände geschaffen werden können. Dieses soll so ausgelegt sein, dass verschiedene Leistungsstufen skalierbar sind, ohne große Änderungen an der Konstruktion vornehmen zu müssen. Ein weiteres Ziel war es, durch einen Prototyp, wesentliche Parameter erfassen zu können, welche in weiterer Folge als Grundlage für ein Regelungsmodell herangezogen werden können. Im ersten Schritt wurden die wichtigsten Grundlagen erarbeitet, gefolgt von der Entwicklung möglicher Konzepte. Nach der Definition von Bewertungskriterien wurde ein Konzept weiterverfolgt. Um einen Prototyp realisieren zu können, wurden mögliche Komponenten analysiert und berechnet, ein 3D Model konstruiert und anschließend gefertigt. Das Ergebnis der Arbeit ist das Konzept einer dynamischen, kostengünstigen und skalierbaren Konditionieranlage, woraus in weiterer Folge ein Prototyp entstanden ist. Dieser Prototyp dient den Regelungsexperten als reales Modell, um optimale Regelungsstrategien und eine Auto-Tune Funktion erproben zu können sowie als Basis für die Weiterentwicklung zur Kleinserie. Oliver Probst masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/701 Wed, 25 Oct 2023 09:09:49 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/684 Das Transformatorenwerk in Weiz ist eines von 19 Fertigungsstandorten von Siemens, das Verteil- und Leistungstransformatoren entwickelt, produziert und prüft. Aufgrund einer Portfolioumstellung im Bereich Verteiltransformatoren kam es zur Spezialisierung auf Sonder- und Industrietransformatoren. In diesen Portfoliobereich fallen auch Transformatoren, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden sollen. Das Ziel dieser Masterarbeit war es, ein entsprechendes Konzept für den Explosionsschutz bei Verteiltransformatoren für die Zone 2 nach der europäischen Richtlinie ATEX 2014/34/EU zu entwickeln. Mittels einer Risikoanalyse wurden alle Gefahren eines Transformators in einer explosionsgefährdeten Umgebung identifiziert. Anhand einer Risikoabschätzung und -bewertung wurden danach alle Zündquellen aufgrund der Häufigkeit ihres Auftretens kategorisiert. Abschließend wurden alle vorhandenen Risiken mittels entsprechender Maßnahmen minimiert bzw. beseitigt, um den Anforderungen der Richtlinie bzw. Normen zu entsprechen. Als Ergebnis wurden 32 potentielle Gefährdungen für den Transformator identifiziert und entsprechende Maßnahmen (technische Schutzmaßnahmen und Benutzerinformation) erarbeitet, um das Risiko auf ein gefordertes Minimum zu reduzieren. Alle Ergebnisse dieser Arbeit sollen als Grundlage dienen, um ein Konformitätsbewertungsverfahren nach genannter Richtlinie zu bestehen und somit die Freigabe eines Transformators für den freien Warenverkehr zu erhalten. Um dieses Ziel zu erreichen, muss das erarbeitete Konzept im Unternehmen umgesetzt werden. Das bedeutet, dass alle erarbeiteten Maßnahmen am Transformator angewendet werden und die dafür notwendige Dokumentation erstellt wird. Rene Rosenberger masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/684 Wed, 25 Oct 2023 08:11:08 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/531 In den letzten Jahren werden Sicherheitsfunktionen in Maschinen vermehrt über sicherheitsgerichtete Steuerungen und die dazugehörige sicherheitsgerichtete Software realisiert. Dies hat zur Folge, dass es erhöhte Anforderungen an die Softwarequalität laut der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG gibt. Die Anforderungen an sicherheitsgerichtete Software werden in den dazugehörigen harmonisierten Normen, wie üblich, nur sehr allgemein beschrieben und es gibt nahezu keine publizierten Beispiele dazu. Das Ziel dieser Masterarbeit, welche in Kooperation mit der Firma Glock Ges.m.b.H. umgesetzt wird, ist es, die Anforderungen an eine sicherheitsgerichtete Software laut Maschinenrichtlinie und der harmonisierten Normenreihe EN ISO 13849 aufzuzeigen. Es sollen anhand der entsprechenden Normen Maßnahmen und Vorschläge zur praktischen Umsetzung gegeben werden. Das zweite Ziel dieser Masterarbeit ist es, das Softwaretool SOFTEMA mit Hilfe eines Applikationsbeispiels auf seine Praxistauglichkeit zu testen. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein Softwarelebenszyklus mit konstruktiven und überprüfenden Tätigkeiten. Die Tätigkeiten werden mittels Umsetzungsbeispielen beschrieben und es werden Empfehlungen gegeben, welche Maßnahmen je nach erforderlichem Performance Level der Sicherheitsfunktion nötig sind. Die Anwendung des Softwaretools SOFTEMA wird mittels einer Roboterautomatisierung mit integrierter funktionaler Sicherheit getestet. Es wird ein Bericht über die Praxistauglichkeit des Softwaretools gegeben und des Weiteren wird eine Handlungsempfehlung an das Unternehmen gegeben, ob das Softwaretool in Zukunft eingesetzt werden sollte. Manuel Josef Gerold masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/531 Tue, 24 Oct 2023 14:07:13 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/418 Die manuelle Bearbeitung von Schiffshüllen verliert aus Gründen der Effizienz und des Umweltschutzes immer mehr an Bedeutung. Stattdessen kommen hochautomatisierte Maschinen zum Einsatz, die diese Arbeit übernehmen oder Maschinen, die Personen an exponierte Stellen transportieren, um dort diverse Arbeiten zu verrichten. Mit steigendem Automatisierungsgrad steigen auch die Anforderungen an die Sicherheit von Maschinen, speziell im Bereich der Personensicherheit. Das Ziel dieser Masterarbeit war die Analyse und Optimierung eines Sicherheitskonzeptes für eine fahrbare Maschine der Hubert Palfinger Technologies GmbH zur manuellen Bearbeitung und Inspektion von Schiffshüllen in Schwimm- und Trockendocks. Auf Grund der rauen Umgebungsbedingungen und einer Bearbeitungshöhe von bis zu 30 Metern, wurden höchste Anforderungen an die Sicherheit des Bedienpersonals gestellt. Die Analyse des Sicherheitskonzeptes umfasste neben der Auswahl der Steuerung und der Optimierung der elektrischen und hydraulischen Bauteile auch einen rechnerischen Nachweis zur Vermeidung von Fehlern in sicherheitsbezogenen Teilen von Steuerungen. Die in dieser Masterarbeit durchgeführten Berechnungen zur Validierung der Sicherheitsfunktionen wurden einer akkreditieren Prüfstelle, mit dem Ansuchen einer CE-Zulassung für diese Maschine vorgelegt. Die Hubert Palfinger Technologies GmbH entwickelt mehrere Maschinen für die Schiffsbearbeitungsindustrie, die in ihrer Konstruktion sehr ähnlich sind. Das analysierte Sicherheitskonzept für die Personensicherheit ist somit vielseitig auch in anderen Maschinen anwendbar. Durch die Anwendung des fertigen Konzeptes gäbe es Potential für Einsparungen in der Entwicklung und bei Zertifizierungen. Außerdem könnten gewonnene Kenntnisse aus dem Betrieb in den Schiffswerften rasch und effektiv in zukünftige Planungen einfließen und so die Sicherheit aller Maschinen der Hubert Palfinger Technologies GmbH erhöhen. Thomas Moßhammer masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/418 Mon, 28 Aug 2023 11:11:36 +0200 https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/381 Das Unternehmen LOGICDATA entwickelt und produziert Antriebssysteme für höhenverstellbare Tische. Die erste Station der Produktionslinie, in welcher der Zusammenbau der inneren Bauteile des Planetengetriebes durchgeführt wird, liefert in Punkto Qualität keine guten Ergebnisse. Insbesondere die Resultate des derzeitig eingesetzten Fixierungsverfahrens zwischen Planetenträger und Zahnradachse liegen am unteren Ende der Qualitätsanforderung. Das Ziel dieser Arbeit war es, das Fügeverfahren erneut zu evaluieren und ein neues Verfahren für die Fixierung zwischen Zahnradachse und Kunststoffplanetenträger zu finden. Alle gewählten Verfahren sollen mit den tatsächlichen Materialien zusätzlich getestet werden. Im ersten Schritt wurden alle Verfahren, die für die Lösung der Fixierung zwischen Kunststoff und Stahl in Frage kommen, anhand der Theorie erklärt. Für jedes der Verfahren wurden separat Tests durchgeführt und die Ergebnisse dokumentiert. Im Anschluss daran wurden alle erfolgreich getesteten Verfahren einander mit Hilfe einer Nutzwertanalyse gegenübergestellt und bewertet. Zudem wurden nötige Änderungen am Planetenträger für die gewählten Verfahren aufgezeigt. Als Ergebnis der Nutzwertanalyse stellte sich heraus, dass das Verfahren Ultraschallschweißen das beste Gesamtergebnis liefert. Abschließend kann festgehalten werden, dass es nötig ist, Änderungen am Planetenträger durchzuführen, um stabilere Ergebnisse mit den Verfahren erzielen zu können. Anschließend müssen weitere Tests mit dem Verfahren Ultraschallschweißen durchgeführt werden, damit die notwendigen Parameter zielgerecht eingestellt werden können. Mario Fukar masterthesis https://opus.campus02.at/frontdoor/index/index/docId/381 Mon, 28 Aug 2023 10:23:15 +0200