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Kontakt

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Sven Matthiesen

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Tel.: +49 721 608 47156

 

Leiter der Forschungsgruppe

M.Sc. Michael Uhl

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Tel.: +49 721 608 45037

Gerätetechnik

Mitarbeiter der Forschungsgruppe

Methoden zur Unterstützung des Entwicklungsprozesses von Power-Tools und Elektrowerkzeugen

M.Sc. Matthias Dörr
M.Sc. Sebastian Helmstetter
M.Sc. Andreas Lindenmann
M.Sc. Michael Steck
M.Sc. Tassilo Schröder
M.Sc. Michael Uhl
M.Sc. Andreas Wettstein
M.Sc. Sebastian Zimprich

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Themenschwerpunkte

Am Lehrstuhl für Gerätekonstruktion entwickeln wir im Forschungsschwerpunkt Gerätetechnik, Methoden zur Unterstützung des Entwicklungsprozesses mit Fokus auf den speziellen Herausforderungen der Power-Tool Branche. Ein Schwerpunkt liegt in der Entwicklung von Mess-, Modellierungs- und Validierungsmethoden auf Basis des IPEK-XiL. Dabei betrachten wir Anwender, Anwendung und Power-Tool systemisch integrativ.

Unser Ziel ist die Erforschung von Methoden und Prozessen zur Unterstützung der Produktentwicklung von Systemen in denen technisches System und Mensch direkt miteinander wechselwirken. Insbesondere stehen Maschinen, bei denen der Mensch im Leistungsfluss steht, im Vordergrund. Bei der Entwicklung von Mess-, Modellierungs- und Validierungsmethoden spielt das Verständnis des Gesamtsystems, bestehend aus Mensch, Maschine, Umwelt und Anwendung eine entscheidende Rolle. Dieses Verständnis ist die Basis für die Ableitung der Konstruktionszielgrößen an die einzelnen im Produkt verwendeten Maschinenelemente und ein Treiber für Innovationen in der Gerätetechnik.

Leistungsangebot

Als unser Partner aus der Gerätebranche werden wir Sie im Wettbewerb um Innovation durch unser Leistungsangebot stärken.

  • Theoretische und experimentelle Untersuchung von Geräten
  • Erfassung von Wechselwirkungen zwischen Benutzer, Gerät und Anwendungsumgebung
  • Entwicklung von Validierungsmethoden für handgehaltene Geräte und Geräteteilsysteme inkl. Entwicklung von Prüftechnik

Ausstattung

  • Power Tool Interaktion Prüfstand zur Durchführung handgehaltener Gerätetests
  • Anwender Interaktion Prüfstand zur Untersuchung von Anwendereigenschaften
  • Automatisierter Power Tool Prüfstand zur robotergesteuerten Gerätevalidierung
  • Portable kapazitive Druckmessfolien zur Kräftemessung zwischen Anwender und Gerät
  • Kraftmesstechnik in Gerätegriffen zur Kräftemessung zwischen Anwender und Gerät
  • 6-Achs-Kraftmessplatte zur Messung der Anwenderkräfte zum Boden
  • Staubsensor zur Erfassung von anwendungsbedingten Emissionen
  • Mobiles Datenerfassungssystem zur Erfassung von Messdaten im Feld
  • 3D-Scanner zur Durchführung von Reverse-Engineering an Power Tools
  • Faseroptisches Messgerät zur Erfassung von Dehnungen in Gehäusen von Power Tools
  • 3D Motion-Tracking-System zur Erfassung der Anwenderkörperhaltung und -bewegungsabläufen während der Nutzung von Geräten

Weitere Ausstattung des Instituts finden sie hier.

Bachelor- / Master- / Studien- / Diplomarbeiten

Aktuelle Studien- und Diplomarbeiten der Forschungsgruppe finden sie hier.

 

Ausgewählte Veröffentlichungen der Forschungsgruppe


2019
Objective usability evaluation of drywall screwdriver under consideration of the user experience.
Germann, R.; Jahnke, B.; Matthiesen, S.
2019. Applied ergonomics, 75 (75), 170–177. doi:10.1016/j.apergo.2018.10.001
2018
Modelling of Tool Workpiece Interactions—Coefficient of Restitution for Hammer Drilling of Concrete [in press].
Bruchmueller, T.; Huegel, N.; Wacker, S.; Matthiesen, S.
2018. Forschung im Ingenieurwesen, 10
Eine qualitative Untersuchung der Reibungsverhältnisse und des Oberflächenverschleißes in schlagend angezogenen Schraubenverbindungen.
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Sturm, C.
2018. Schraubenverbindungen 2018 - 6. VDI-Tagung, Würzburg, 21. - 22. November 2018, VDI- Verlag
Analysis of dynamic system behaviour using sequence modelling with the C&C-Approach - a case study on a power tool hammer mechanism.
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Grauberger, P.
2018. Proceedings of NordDesign: Design in the Era of Digitalization, NordDesign 2018, The Design Society
Testfallgenerierung – Vorgehen zur Lastkollektivermittlung durch Data Mining am Winkelschleifer.
Matthiesen, S.; Dörr, M.; Zimprich, S.
2018. 29. DfX-Symposium 2018, Tutzing, 25.-26. September. Hrsg.: D. Krause, 12
Adjustable impedance elements for testing and validation of system components.
Heyden, E.; Lindenmann, A.; Oltmann, J.; Bruchmueller, T.; Krause, D.; Matthiesen, S.
2018. Book of Abstracts. Symposium Lightweight Design in Product Development (LWD-PD18), Zurich, CH, June 14-15, 2018, 44–46, CMASLab, Zurich. doi:10.3929/ethz-b-000283432
Anforderungen an ein Messsystem zur Ermittlung der Rotationsimpedanz von Hand-Arm Systemen.
Matthiesen, S.; Lindenmann, A.; Bruchmüller, T.
2018. 7. VDI-Tagung Humanschwingungen 2018, Würzburg, 24.-25. April 2018, 91–106, VDI Verlag GmbH, Düsseldorf
Objective Usability Evaluation of Power Tools under Consideration of the User Experience [in press].
Matthiesen, S.; Germann, R.; Jahnke, B.
2018. Applied ergonomics
From Reality to Simulation – Using the C&C²-Approach to Support the Modelling of a Dynamic System.
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Sturm, C.; Steck, M.
2018. Procedia CIRP, 70, 475–480. doi:10.1016/j.procir.2018.03.039
Modellbildung mit dem C&C²-Ansatz in der Gestaltung - Techniken zur Analyse und Synthese.
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Hölz, K.; Nelius, T.; Bremer, F.; Wettstein, A.; Gessinger, A.; Pflegler, B.; Nowoseltschenko, K.; Voß, K.
2018. KIT, Karlsruhe. doi:10.5445/IR/1000080744
Hand-arm models for supporting the early validation process within the product development of single impulse operating power tools.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Germann, R.; Schäfer, T.; Schmidt, S.
2018. Forschung im Ingenieurwesen, 82, 1–12. doi:10.1007/s10010-018-0265-1
2017
Experimentelle Identifikation von Schwingungsursachen in Antriebssträngen von Power-Tools.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Bruchmueller, T.
2017. VDI Fachtagung Schwingungen 2017: Berechnung, Überwachung, Anwendung, Nürtingen, 10. - 11. Oktober 2017, 311–322, VDI-Verlag, Düsseldorf
Realitätsnahe Komponententests zur Unterstützung der Produktentwicklung bei der Validierung von Power-Tools.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.; Dultgen, P.; Pelshenke, C.; Gittel, H.-J.
2017. Konstruktion, 69 (7-8), 76–81
Ansatz zur objektiven und effizienten Erfassung der empfundenen Anwendungseignung von Power-Tool.
Matthiesen, S.; Germann, R.
2017. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2017, Stuttgart, 28.06.2017 - 29.06.2017. Hrsg.: Roth, Daniel, Frauenhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, Stuttgart
Frontloading in der Produktentwicklung von Power-Tools durch frühe Validierung mit Hilfe von leistungsskalierten Prototypen.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.; Grauberger, P.; Steck, M.; Cersowsky, S.
2017. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 (SSP 2017) : Produktentwicklung im disruptiven Umfeld, Stuttgart, Deutschland, 29. Juni 2017
2016
Ein anpassbares Hand-Arm-Modell mit rotatorischem Freiheitsgrad zur Validierung handgehaltener Geräte.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Zumstein, T.
2016. 6. VDI-Tagung Humanschwingungen 2016 : Würzburg, Germany, 26.-27. April 2016, 95–110, VDI Verlag, Düsseldorf
2015
A method to develop hand-arm models for single impulse stimulation.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Schaefer, T.; Schmidt, S.
2015. Proceedings of the 13th International Conference on Hand-Arm Vibration. Ed.: X. Gao, Beijing University Health Science Center Capital Medical University, Beijing, China
The influence of the user on the power tool functionality -- a force sensing handle for a hammer drill.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Bruchmueller, T.; Stelzer, D.; Truenkle, B.
2015. Proceedings of the 13th International Conference on Hand-Arm Vibration. Ed.: X. Gao, Beijing University Health Science Center Capital Medical University, Beijing, China
2014
Der Mensch als zentrales Teilsystem in Wechselwirkung mit handgehaltenen Geräten - Ein problemorientierter Ansatz zur Untersuchung dieser Schnittstelle.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Bruchmüller, T.; Marko, A. M.
2014. Design for X : Beiträge zum 25. DfX-Symposium. 25th Symposium Design for X, DFX 2014, Bamberg, Germany, 1. October - 2. October 2014, 193–204

Übersicht aller Veröffentlichungen

Eine Übersicht aller Veröffentlichungen des IPEK finden Sie hier.