Multikriterielle Optimalsteuerung am Beispiel des nicht-planaren 3D-Drucks

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Kapitel 1. Einleitung

   Marvin Walther

   Zusammenfassung

   In einer Welt, die sich kontinuierlich mit zunehmender Geschwindigkeit entwickelt, ist es unerlässlich, die Innovation und Produktion immer effizienter zu gestalten. Produktionsketten und Verfahren müssen optimiert werden. Zudem steigt der Bedarf an teilweise oder vollständig individuell gefertigten Produkten, die speziell auf den Kunden angepasst sind [3]. Auch diese müssen effizient gefertigt werden können, um die Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten.

3. Kapitel 2. Additive Fertigungsverfahren

   Marvin Walther

   Zusammenfassung

   Was umgangssprachlich als 3D-Druck bezeichnet wird, umfasst eigentlich das gesamte Gebiet der sogenannten Additiven Fertigungsverfahren. Definiert werden diese Verfahren als das Herstellen eines Bauteils, indem Volumenelemente zusammengefügt werden. Physikalische und chemische Eigenschaften des Bauteils entstehen so während des Fertigungsprozesses.

4. Kapitel 3. Optimierung

   Marvin Walther

   Zusammenfassung

   In unserem täglichen Leben treffen wir ständig Entscheidungen, bei denen wir bestrebt sind, die besten Ergebnisse unter gegebenen Bedingungen zu erzielen. Die mathematische Disziplin der Optimierung beschäftigt sich mit eben dieser Aufgabe, die besten Lösungen für komplexe Probleme zu finden. Die Optimierung kann grundlegend in drei Klassen unterteilt werden, die sich jeweils in der Art des Suchraumes unterscheiden.

5. Kapitel 4. Optimalsteuerung

   Marvin Walther

   Zusammenfassung

   Aufbauend auf die zuvor betrachtete Optimierung, soll nun die optimale Steuerung eingeführt werden. Hier werden Systeme betrachtet, die eine Steuerung als Eingabe akzeptieren und einen davon abhängigen Zustand annehmen – sogenannte Steuerungsprozesse. Die Systeme entspringen häufig physikalischen Beobachtungen und sind damit in der Regel zeitabhängig.

6. Kapitel 5. Anwendung

   Marvin Walther

   Zusammenfassung

   Die Theorien der Multikriteriellen Optimierung und Optimalsteuerung soll nun in die Praxis überführt werden. Es wird die Aufgabe des nicht-planaren 3D-Druckens mathematisch als multikriterielles Optimalsteuerungsproblem formuliert und anschließend exemplarisch mit numerischen Methoden gelöst.

7. Kapitel 6. Ergebnisse

   Marvin Walther

   Zusammenfassung

   Um die bearbeiteten Verfahren genauer zu untersuchen und testen zu können, werden diese nun in die Praxis umgesetzt und vor allem die Ergebnisse der Optimalsteuerung anhand realer Drucke betrachtet.

8. Kapitel 7. Abschluss und Ausblick

   Marvin Walther

   Zusammenfassung

   Es folgt eine kurze Rekapitulation der Arbeit. Das Ziel war es, Methoden der multikriteriellen Optimalsteuerung auf den nicht-planaren 3D-Druck anzuwenden. Dazu wurde in Kapitel 2 zunächst der 3D-Druck als additives Fertigungsverfahren vorgestellt.

9. Backmatter