Christian Brecher – författare

Cyber-Physical Systems: Foundations, Principles and Applications explores the core system science perspective needed to design and build complex cyber-physical systems. Using Systems Science's underlying theories, such as probability theory, decision theory, game theory, organizational sociology, behavioral economics, and cognitive psychology, the book addresses foundational issues central across CPS applications, including System Design -- How to design CPS to be safe, secure, and resilient in rapidly evolving environments, System Verification -- How to develop effective metrics and methods to verify and certify large and complex CPS, Real-time Control and Adaptation -- How to achieve real-time dynamic control and behavior adaptation in a diverse environments, such as clouds and in network-challenged spaces, Manufacturing -- How to harness communication, computation, and control for developing new products, reducing product concepts to realizable designs, and producing integrated software-hardware systems at a pace far exceeding today's timeline. The book is part of the Intelligent Data-Centric Systems: Sensor-Collected Intelligence series edited by Fatos Xhafa, Technical University of Catalonia.

Indexing: The books of this series are submitted to EI-Compendex and SCOPUS

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This book develops the core system science needed to enable the development of a complex industrial internet of things/manufacturing cyber-physical systems (IIoT/M-CPS). Gathering contributions from leading experts in the field with years of experience in advancing manufacturing, it fosters a research community committed to advancing research and education in IIoT/M-CPS and to translating applicable science and technology into engineering practice.

Presenting the current state of IIoT and the concept of cybermanufacturing, this book is at the nexus of research advances from the engineering and computer and information science domains. Readers will acquire the core system science needed to transform to cybermanufacturing that spans the full spectrum from ideation to physical realization.

This contributed volume contains the research results of the Cluster of Excellence “Integrative Production Technology for High-Wage Countries”, funded by the German Research Society (DFG). The approach to the topic is genuinely interdisciplinary, covering insights from fields such as engineering, material sciences, economics and social sciences. The book contains coherent deterministic models for integrative product creation chains as well as harmonized cybernetic models of production systems. The content is structured into five sections: Integrative Production Technology, Individualized Production, Virtual Production Systems, Integrated Technologies, Self-Optimizing Production Systems and Collaboration Productivity.The target audience primarily comprises research experts and practitioners in the field of production engineering, but the book may also be beneficial for graduate students. 

Dieses essential befasst sich mit den Prozessketten zur Herstellung optischer Komponenten für LED-Beleuchtungsanwendungen. Mit Blick auf eine wirtschaftliche Fertigung der Komponenten gehen die Autoren besonders auf die Möglichkeiten zur kostengünstigen Replikation durch Kunststoffspritzguss oder Rolle-zu-Rolle-Prozesse ein. Sie thematisieren die notwendigen Fertigungsschritte für die Werkzeugherstellung genauso wie die messtechnische Charakterisierung der Kunststoffkomponenten. Dabei zeigen sie die notwendige Maschinen- und Werkzeugtechnik, mögliche Verfahrensvarianten, die verwendeten Materialien und entsprechende Beispielgeometrien auf.

The first part of this third volume focuses on the design of mechatronic components, in particular the feed drives of machine tools used to generate highly dynamic drive movements. Engineering guides for the selection and design of important machine components, the control technology of feed drives, and the measuring systems required for position capture are presented. Another focus is on process and diagnostic equipment for manufacturing machines and systems. The second part describes control concepts including programming methods for various applications of modern production systems. Programmable logic controllers (PLC), numerical controllers (NC) and robot controllers (RC) are part of these presentations. In the context of automated manufacturing systems, the various levels of the automation pyramid and the importance of control systems are also outlined. Finally, the volume deals with the engineering of machines and plants.

The German Machine Tools and Production Systems Compendium has been completely revised. The previous five-volume series has been condensed into three volumes in the new ninth edition with colored technical illustrations throughout. This first English edition is a translation of the German ninth edition.

Der erste Teil des Kompendiums Werkzeugmaschinen verfolgt das Ziel, das große Spektrum an Werkzeugmaschinen vorzustellen und einen umfassenden Überblick über verschiedene Maschinentypen zu geben. In Anlehnung an die Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 werden die unterschiedlichen Anwendungsbereiche von Werkzeugmaschinen abgegrenzt und die verschiedenen konstruktiven Bauformen, der mechanische Aufbau sowie die Funktionen der Maschinentypen erläutert. Zahlreiche dreidimensionale Prinzipdarstellungen, Farbfotos, Schnittzeichnungen sowie Schemadarstellungen ergänzen die Erläuterungen und dienen zur Veranschaulichung. Zunächst werden die Maschinentypen für die unterschiedlichen Fertigungsverfahren beschrieben, bevor die Mehrmaschinensysteme erläutert werden. Anschließend erfolgt eine ausführliche Darstellung der verschiedenen Ausrüstungskomponenten von Werkzeugmaschinen. Im letzten neu eingeführten Kapitel wird der Band durch die umfassende und detaillierte Erläuterung von drei Ausführungsbeispielen ausgewählter Werkzeugmaschinen anhand von Zusammenbauzeichnungen abgeschlossen.

Das Kompendium „Werkzeugmaschinen" wurde vollständig überarbeitet. Die bisherige fünf-bändige Auflage wird in der neuen 9. Auflage zu drei Bänden mit durchgängigen Farbabbildungen zusammengefasst.

Im ersten Teil dieses zweiten Bandes werden dem Anwender Hilfen bei der Auswahl und Auslegung wichtiger Maschinenkomponenten und Gestellbauteile sowie deren Konstruktion, Berechnung und Optimierung hinsichtlich ihres statischen, dynamischen und thermischen Verhaltens gegeben. Hierbei werden auch Maschinenaufstellung, hydraulische Systeme, Getriebe sowie Industriedesign und Richtlinien zur Maschinengestaltung behandelt.

Der zweite Teil widmet sich der messtechnischen Untersuchung und Beurteilung der gesamten Werkzeugmaschine bzw. deren Komponenten hinsichtlich der im ersten Teil dieses Bandes behandelten Eigenschaften. Nach einem Überblick über die messtechnischen Grundlagen und Messgeräte wird die Vorgehensweise zu deren messtechnischer Erfassung beschrieben. Auf die Maschinenabnahme durch Prüfwerkstücke sowie die Wechselwirkung zwischen Maschine und Bearbeitungsprozess wird detailliert eingegangen.

Das Kompendium „Werkzeugmaschinen Fertigungssysteme" wurde vollständig überarbeitet. Die bisher fünfbändige Reihe wird in der neuen 9. Auflage zu drei Bänden mit durchgängigen Farbabbildungen zusammengefasst.

Der Schwerpunkt des ersten Teils dieses dritten Bandes liegt auf der Auslegung mechatronischer Komponenten, insbesondere auf den zur Erzeugung hochdynamischer Antriebsbewegungen verwendeten Vorschubantrieben von Werkzeugmaschinen. Vorgestellt werden Konstruktionshilfen bei der Auswahl und Auslegung wichtiger Maschinenkomponenten, die Regelungstechnik von Vorschubantrieben sowie die zur Positionserfassung benötigten Messsysteme. Ein weiterer Schwerpunkt widmet sich Prozess- und Diagnoseeinrichtungen von Fertigungsmaschinen und -anlagen.