Entwicklungssystematik zur Integration
kognitiver Funktionen in fortgeschrittene
mechatronische Systeme
zur Erlangung des akademischen Grades eines
DOKTORS DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN (Dr.-Ing.)
der Fakultät Maschinenbau
der Universität Paderborn
genehmigte
DISSERTATION
von
Dipl.-Ing. Roman Dumitrescu
aus Nürnberg
Tag des Kolloquiums: 22. Dezember 2010
Referent: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier
Korreferent: Prof. Dr.-Ing. habil. Ansgar Trächtler
Vorwort
Die vorliegende Dissertation entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher
Mitarbeiter am Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn. Sie ist das Ergebnis
meiner Forschungstätigkeiten im Sonderforschungsbereich 614 „Selbstoptimierende
Systeme des Maschinenbaus― (SFB 614) sowie an der International Graduate School
„Dynamic Intelligent Systems―.
Mein herzlicher Dank gilt Herrn Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier, der mich in meiner
Zeit am Lehrstuhl für Produktentstehung stets forderte und förderte. Ich danke ihm be-
sonders für das große Vertrauen in meine Arbeit, und dass er mir ein selbständiges und
kreatives Forschen ermöglichte. Seine konstruktive Kritik hat meine Arbeit wesentlich
geprägt.
Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Ansgar Trächtler vom Lehrstuhl Regelungstechnik und Me-
chatronik am Heinz Nixdorf Institut danke ich für die Übernahme des Korreferats.
Allen Kollegen am Lehrstuhl danke ich für die sehr gute Zusammenarbeit und das an-
genehme Arbeitsklima. Hervorzuheben sind Dipl.-Wirt.-Ing. Sascha Kahl, Dipl.-Wirt.-
Ing. Jörg Donoth, Dipl.-Ing. Harald Anacker, M.Sc. Dipl.-Ing. (FH) Frank Bauer und
M.Sc. Rafal Dorociak, die mich durch die intensive Auseinandersetzung mit meiner
Dissertation unterstützt haben. Ferner danke ich Christian Bremer, Maren Borchers,
Vitali Voth sowie allen weiteren Studierenden, die mich bei meiner Arbeit durch ihre
Studien- und Diplomarbeiten oder durch ihre studentische Hilfstätigkeit unterstützt ha-
ben.
Den Forschern aus dem SFB 614 und insbesondere Dr. rer. pol. Benjamin Klöpper,
Dipl.-Ing. Christoph Romaus, Dipl.-Ing. Peter Reinold, Dipl.-Math. Herbert Podlogar
und Dipl.-Inform. Stefan Dziwok danke ich für die hervorragende interdisziplinäre Zu-
sammenarbeit im Rahmen meiner Dissertation.
Meinen Eltern danke ich für ihre konsequente Unterstützung meiner Ausbildung. Mei-
ner Schwester Patricia danke ich für die motivierenden Gespräche. Meiner Verlobten
Nicole danke ich für ihr Verständnis und ihre Geduld, da sie in den letzten Jahren oft
zurückstecken musste. Dir gilt mein größtes Dankeschön!
Paderborn, im Januar 2011 Roman Dumitrescu
Liste der veröffentlichten Teilergebnisse
[DAG10] DUMITRESCU, R.; ANACKER, H.; GAUSEMEIER, J.: Specification of Solution Patterns for the
Conceptual Design of Advanced Mechatronic Systems. In: Proceedings of the 2010 Inter-
national Conference on Advances in Mechanical Engineering (ICAME2010), December 2-
5, Shah Alam, Malaysia, 2010
[DGD+09] DUMITRESCU, R.; GAUSEMEIER, J.; DANGELMAIER, W.; KLÖPPER, B.: Solution Patterns for
the Development of Self-Optimizing Systems. In Klöpper, B.; Dangelmaier, W. (Eds.):
Self-x in Engineering. MV-Verlag, Münster, 2009
[DGK10] DUMITRESCU, R; GAUSEMEIER, J; KAHL, S.: Tool-based approach for the development of
self-optimizing systems with solution patterns. In: Proceedings of the ASME 2010 Interna-
tional Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engi-
neering Conference (IDETC/CIE2010), August 15-18, Montreal, Canada, 2010
[DGR09] DUMITRESCU, R.; GAUSEMEIER, J; ROMAUS, C.: Towards the Design of Cognitive Functions
in Self-Optimizing Systems Exemplified by a Hybrid Energy Storage System. In: Proceed-
ings of the 10th International Workshop on Research and Education in Mechatronics
(REM2009), September 10-11, Glasgow, UK, 2009
[DK09] DUMITRESCU, R.; KLÖPPER, B: Towards Social-Software for the Efficient Reuse of Solution
Patterns for Self-Optimizing Systems. In: Proceedings of International Conference on
Knowledge Engineering and Ontology Development (KEOD2009), October 6-8, Madeira,
Portugal, 2009
[Dum09] DUMITRESCU, R.: Design Systematics for the Integration of Cognitive Functions in Intelli-
gent Mechatronic Systems. In: Proceedings des gemeinsamen Workshops der Informatik-
Graduiertenkollegs und Forschungskollegs, Dagstuhl, 2009
[Dum10] DUMITRESCU, R.: Developing Cognitive Functions in Self-Optimizing Systems with Solu-
tion Patterns. In: Proceedings des gemeinsamen Workshops der Informatik-Graduierten-
kollegs und Forschungskollegs, Dagstuhl, 2010
[GDD+10] GAUSEMEIER, J; DONOTH, J.; DUMITRESCU, R.; TRÄCHTLER, A.; REINOLD, P.: Self-Opti-
mization – An Approach for Intelligent Mechatronics Exemplified by an X-by-wire Vehi-
cle. In: Proceedings of 8th IEEE International Conference on Industrial Informatics
(INDIN2010), July 13-16, Osaka, Japan, 2010
[GDP08] GAUSEMEIER, J.; DUMITRESCU, R.; PODLOGAR, H.: Implementing Cognitive Functions with
Active Pattern in Self-Optimizing Systems. In: Proceedings of the 3rd Asia International
Symposium on Mechatronics (AISM2008), Hokkaido University, August 27-31, Sapporo,
Japan, 2008
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