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Engineering tools for the NEO engineer. Engineering is the application of engineering tools to problem solving. Tool can be VirtualReal.

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Präsentation zum Thema: "Engineering tools for the NEO engineer. Engineering is the application of engineering tools to problem solving. Tool can be VirtualReal."—  Präsentation transkript:

1 Engineering tools for the NEO engineer

2 Engineering is the application of engineering tools to problem solving. Tool can be VirtualReal

3 Example roadmap

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5 Timeline

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8 Objectives Alternatives Criteria Evaluation Decision

9 Different objectives: Model for 1 asteroid more 2 asteroids more Difference in discovery time Difference in total time

10 We will use the following tools to describe the complete process of discovering and dealing with threatening asteroids: Buzzwords: House of Quality; Design Structure Matrix; What; how Example VVTPM – Tool (VVTPM = Verification, Validation, and Test Engineering Model) Leads to GANNT – Chart Examples for What, how: Generic Input for MS Project

11 Systems of Systems: House of Quality

12 Systemtechnisches Vorgehen Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter 12 Das systemtechnische Vorgehen, also der Prozess der Lösung einer Aufgabe ist in folgender Abbildung dargestellt.

13 Systemtechnisches Vorgehen Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter 13 Die erste Aufgabe ist also für das Problem ein systemtechnisches Modell zu erzeugen. Dieses Modell muss geeignet sein Alternativen, also Vorschläge zur Lösung, und Ziele, also Kriterien für die Lösung, abzubilden, damit diese dann verglichen werden können. Das im Folgenden dargestellte Vorgehen bei der Erzeugung eines Modells für eine Aufgabenstellung ist aus der Literatur als House of Quality bekannt. Es ist eine grafische Anleitung zu dem Vorgehen, also zu einem Prozess.

14 Problemformulierung Einteilung in zwei Fragen: Was (what) soll erreicht werden ( Ziel ) ? Wie (how) soll das erreicht werden ( Weg ) ? Diese bilden die Koordinaten einer Matrix, die die Wechselwirkung von Ziel und Weg darstellt. Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter

15 Problemformulierung Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter Zur Formulierung (bildhafte oder mathematische Abbildung) des Problems dient die geeignete Abbildung, die ein Vorgehen darstellt. Dieses ist als Quality Function Deployment bekannt. Diese Abbildung ist aus dem Buch Engineering Design von George Dieter entnommen.

16 Systemtechnisches Vorgehen Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter 16 In der vorherigen Abbildung von George Dieter wird in der vorliegenden Anwendung aus Whats das Ziel (die Ziele) Hows der Weg (die Wege) und diese Matrix kann zunächst binär gefüllt werden, dann mit Daten. Dazu müssen die Ziele und die Wege so formuliert werden, dass eine Wechselwirkung beschrieben werden kann.

17 Problemformulierung Das Ziel 1.1 Sammlungen von Zielvorstellungen 1.2 Ordnen der Zielvorstellungen Zielbaum Zielhierarchie 1.3 Darstellung Zielvektor Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter

18 Problemformulierung Der Weg 2.1 Sammlung der Aktivitäten/ Phasen 2.2 Darstellung der Aktivitäten 2.3 Ordnen der Aktivitäten/ Phasen 2.4 Darstellung in einem Wegvektor Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter

19 Problemformulierung Bildung der Ziel/ Weg – Matrix 3.1 Matrix ohne Bewertung 3.2 Matrix mit Bewertung Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter

20 Problemformulierung Erste Beispielrechnungen Schutz des Planeten Erde (Ziel) Sammlung der Ziele Liste: 1.Wissen wo und wann 2.Was passiert 3.Was kann man tun 4.Wie geht das Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter

21 Problemformulierung Sammlung der Wege Liste: 1.Beobachten und Rechnen 2.Untersuchen 3.Einschläge berechnen 4.Ablenken 5.Zerstören 6.Technik Also eine 4x5 Matrix! Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter

22 Formulation of the problem Prof. Dr.- Ing. E. Igenbergs Dr. rer. nat. M. Brandstätter Wo, Wann Was Tun Wie Beob. Unters. Einschläge AblenkenZerstören Technik x xxx xxx xxx

23 Again – in English: Applying System Engineering to the NEO problem

24 Objective 1: assess the threat (orbit, mass etc.) Objective 2: inform the mitigation Objective 3: Human factors Objective 4: Develop and test a tool for the management of OBJ 1, 2 and 3 Objective 5: System Engineering (SE) tool for OBJ 4 Objective 6: apply OBJ 5 to OBJ 1,2,3 The objective of the lecture is to define and describe a system, consisting of OBJ 1 – 6

25 We have to define a process model: –Define different elements –Define a matrix with the how vector In parallel: Modelling the risk Simulation using: –VVTPM – Tool SE was used first in the U.S. for military We will consider the asteroid as the enemy We will use the Apophis problem as current example


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