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Learning factories present a promising environment for education, training and research, especially in manufacturing related areas which are a main driver for wealth creation in any nation. While numerous learning factories have been built in industry and academia in the last decades, a comprehensive scientific overview of the topic is still missing. This paper intends to close this gap establishing the state of the art of learning factories. The motivations, historic background, and the didactic foundations of learning factories are outlined. Definitions of the term learning factory and the corresponding morphological model are provided. An overview of existing learning factory approaches in industry and academia is provided, showing the broad range of different applications and varying contents. The state of the art of learning factories curricula design and their use to enhance learning and research as well as potentials and limitations are presented. Conclusions and an outlook on further research priorities are offered.
Jeder weiß, dass die Textil- und Bekleidungsindustrie ein Nachhaltigkeitsproblem hat und es neuer Lösungsansätze bedarf. Auch Konsumenten und deren Verhalten haben einen entscheidenden Einfluss auf die Erfolgsaussichten einer nachhaltigen Entwicklung. Welche Rolle und Bedeutung obliegt jedoch dem einzelnen Mitarbeiter in diesem Prozess? Und welche Handlungsmaßnahmen können daraus abgeleitet werden? Eine empirische Analyse von über 100 internationalen Bekleidungsunternehmen gibt Aufschluss.
Der betriebswirtschaftlichen Forschung in der Textil- und Bekleidungsindustrie gelingt es nicht, Lösungen zu erarbeiten, die das Nachhaltigkeitsproblem der Branche lösen. Dies liegt primär an der Art und Weise, wie in unserem Fachbereich geforscht wird. In Anbetracht der Problemstellung kann der starke Fokus auf empirische Arbeiten nur eine begrenzte Hilfestellung leisten. Denn empirische Forschung erfolgt innerhalb der bestehenden Denkmuster und ist tendenziell gegenwarts- oder vergangenheitsorientiert. Für die Lösung zukunftsorientierter Fragestellungen werden jedoch völlig neue Parameter und Logiken benötigt. Ein Umdenken ist gefragt.
The fashion industry is well documented for causing significant environmental impact. Product-service systems (PSS) present a promising way to solve this challenge. PSS shift the focus toward complementary service offers, which decouples customer satisfaction from material consumption and entails dematerialization. However, PSS are not ecoefficient by nature but need to be accompanied by corporate environmental management (CEM) practices. The objective of this article is to examine the potential of PSS to contribute to the environmental sustainability of today's fashion industry by investigating if fashion firms with a positive attitude toward PSS implementation also pursue goals related to the ecological environment. For this purpose, analysis of variance (ANOVA) is conducted to analyze data of 102 fashion firms. Results reveal that the diffusion of PSS in today's fashion industry is low and few firms consider implementing PSS. Results, furthermore, demonstrate that PSS implementation is positively related to CEM. This indicates that existing structures of CEM favor PSS implementation and unlock the eco-efficient potential of implemented PSS in the fashion industry.
User innovators follow multiple diffusion and adoption pathways for their self-developed innovations. Users may choose to commercialize their self-developed products on the marketplace by becoming entrepreneurs. Few studies exist that focus on understanding personal and interpersonal factors that affect some user innovators’ entrepreneurial decision-making. Hence, this paper focuses on how user innovators make key decisions relating to opportunity recognition and evaluation and when opportunity evaluation leads to subsequent entrepreneurial action in the entrepreneurial process. We conducted an exploratory study using a multi-grounded theory methodology as the user entrepreneurship phenomenon embodies complex social processes. We collected data through the netnography approach that targeted 18 entrepreneurs with potentially relevant differences through crowdfunding platforms. We integrated self-determination, human capital, and social capital theory to address the phenomena under study. This study’s significant findings posit that users’ motives are dissatisfaction with existing goods, interest in innovation, altruism, social recognition, desire for independence, and economic benefits. Besides, use-related experience, product-related knowledge, product diffusion, and iterative feedback positively impact innovative users’ entrepreneurial decision-making.
Influence of the respirator on volatile organic compounds : an animal study in rats over 24 hours
(2015)
Long-term animal studies are needed to accomplish measurements of volatile organic compounds (VOCs) for medical diagnostics. In order to analyze the time course of VOCs, it is necessary to ventilate these animals. Therefore, a total of 10 male Sprague–Dawley rats were anaesthetized and ventilated with synthetic air via tracheotomy for 24 h. An ion mobility spectrometry coupled to multi-capillary columns (MCC–IMS) was used to analyze the expired air. To identify background contaminations produced by the respirator itself, six comparative measurements were conducted with ventilators only. Overall, a number of 37 peaks could be detected within the positive mode. According to the ratio peak intensity rat/ peak intensity ventilator blank, 22 peaks with a ratio >1.5 were defined as expired VOCs, 12 peaks with a ratio between 0.5 and 1.5 as unaffected VOCs, and three peaks with a ratio <0.5 as resorbed VOCs. The peak intensity of 12 expired VOCs changed significantly during the 24 h measurement. These results represent the basis for future intervention studies. Notably, online VOC analysis with MCC–IMS is possible over 24 h in ventilated rats and allows different experimental approaches.
In the IGF project No. 19617 N, nitrogen and phosphorous substituted alkoxysilanes were prepared and their ability to inhibit fire growth and spread for fabrics was explored. To this end, a series of flame retardants were synthesized using different strategies including click chemistry and nucleophilic substitution of commercial organophosphorus compounds with amino-based trialkoxysilanes and/or cyanuric chloride. The new halogen-free and aldehyde-free flame retardants were applied to different fabrics such as cotton (CO), polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA) and their blends using the well-known pad-dry-cure technique and sol-gel method. The flame-retarding efficiencies were evaluated by EN ISO 15025 test methods (protective clothing-protection against heat and flame method of test for limited flame spread). Good flame retardancy of the hybrid organic-inorganic materials was achieved with the addition of as small amount as 3-5 wt.% for cotton fabrics. Moreover, the water solubility and the washing resistance could be controlled through the functional groups attached to the phosphor atom or through the optimization of the curing temperature. Overall, the research project demonstrated that N-P-silanes are very good permanent flame retardants for textiles.
Im IGF-Projekt Nr. 19617 N wurden stickstoff- und phosphorsubstituierte Alkoxysilane hergestellt und ihre flammhemmenden Eigenschaften für Textilien untersucht. Die Synthesen erfolgten nach unterschiedlichen Strategien wie der Klick-Chemie und der nukleophilen Substitution kommerziell erhältlicher Organophosphorverbindungen mit aminobasierten Trialkoxysilanen und/oder Cyanurchlorid. Diese neuartigen, halogen- und aldehydfreien Flammschutzmittel wurden auf Stoffe aus Baumwolle (BW), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), sowie Mischgeweben daraus mit der industriell etablierten Pad-Dry-Cure-Technik und mittels Sol-Gel-Verfahren aufgetragen. Die flammhemmenden Eigenschaften wurden mit den Prüfverfahren nach EN ISO 15025 (Schutzkleidung – Schutz gegen Hitze und Flammprüfverfahren für begrenzte Flammenausbreitung= bewertet. Eine gute Schwerentflammbarkeit der hybriden organisch-anorganischen Materialien wurde bei einer geringen Menge von 3-5 Gew.% auf Baumwollgeweben erreicht. Darüber hinaus konnten die Wasserlöslichkeit und die Waschbeständigkeit durch die an das Phosphoratom gebundenen funktionellen Gruppen und durch die Optimierung der Härtungstemperatur kontrolliert werden. Insgesamt zeigte das Forschungsprojekt, dass N-P-Silane sehr gute permanente Flammschutzmittel für Textilien sind.
The properties of polyelectrolyte multilayers are ruled by the process parameters employed during self-assembly. This is the first study in which a design of experiment approach was used to validate and control the production of ultrathin polyelectrolyte multilayer coatings by identifying the ranges of critical process parameters (polyelectrolyte concentration, ionic strength and pH) within which coatings with reproducible properties (thickness, refractive index and hydrophilicity) are created. Mathematical models describing the combined impact of key process parameters on coatings properties were developed demonstrating that only ionic strength and pH affect the coatings thickness, but not polyelectrolyte concentration. While the electrolyte concentration had a linear effect, the pH contribution was described by a quadratic polynomial. A significant contribution of this study is the development of a new approach to estimate the thickness of polyelectrolyte multilayer nanofilms by quantitative rhodamine B staining, which might be useful in all cases when ellipsometry is not feasible due to the shape complexity or small size of the coated substrate. The novel approach proposed here overcomes the limitations of known methods as it offers a low spatial sampling size and the ability to analyse a wide area without restrictions on the chemical composition and shape of the substrate.
Herein the optimization of the physicochemical properties and surface biocompatibility of polyelectrolyte multilayers of the natural, biocompatible and biodegradable, linear polysaccharides hyaluronan and chitosan by Hofmeister anions was systematically investigated. We demonstrated that there is an interconnection between the bulk and surface properties of HA/Chi multilayers both varying in accordance with the arrangement of the anions in the Hofmeister series. Kosmotropic anions increased the hydration, thickness, micro- and macro-roughness, and hydrophilicity and improved the biocompatibility of the films by reduction (2 orders of magnitude) of the films stiffness and complete anti-thrombogenicity.
In dieser Arbeit werden Anforderungen an ein digitales Referenzmodell der Cell and Gene Therapy (CGT) Supply Chain mittels systematischer Literaturrecherche unter partieller Anwendung der Preferred-Reporting-Items-for-Systematic-Reviews-and-Meta-Analyses(PRISMA)-2020-Methode erarbeitet und erläutert. Die Ergebnisse der Literaturrecherche untermauern, dass die CGT Supply Chain standardisierte und automatisierte Prozesse benötigt, gewissen Transportanforderungen gerecht werden sowie eine lückenlose Rückverfolgbarkeit gewährleisten können muss. Die Anforderungen an das Referenzmodell lehnen sich z. T. an die Anforderungen des klassischen Supply-Chain-Operations-Reference(SCOR)-Modells an, bedürfen jedoch einer Veränderung und Weiterentwicklung unter Beachtung der Besonderheiten der CGT Supply Chain. Auf Basis eines Referenzmodells für die CGT Supply Chain, das die aus dieser Arbeit identifizierten Anforderungen beachtet, kann eine übergeordnete Managementplattform aufgebaut werden. Mit der digitalen Abbildung und Vernetzung aller Aktivitäten ist der Grundstein für die Integration in ein Enterprise-Resource-Planning(ERP)-System zum effektiven Data und Process Mining gelegt. Durch eine zunehmend bessere Datenqualität und -quantität entlang der Prozesse der CGT Supply Chain lassen sich verstärkt Informationen über die Prozesse selbst generieren, aus denen weitere Verbesserungsansätze hervorgehen. Eine CGT-Managementplattform bildet demnach die Grundlage für alle Prozesse innerhalb der CGT Supply Chain für einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess.
We report the temperature dependence of metal-enhanced fluorescence (MEF) of individual photosystem I (PSI) complexes from Thermosynechococcus elongatus (T. elongatus) coupled to gold nanoparticles (AuNPs). A strong temperature dependence of shape and intensity of the emission spectra is observed when PSI is coupled to AuNPs. For each temperature, the enhancement factor (EF) is calculated by comparing the intensity of individual AuNP-coupled PSI to the mean intensity of ‘uncoupled’ PSI. At cryogenic temperature (1.6 K) the average EF was 4.3-fold. Upon increasing the temperature to 250 K the EF increases to 84-fold. Single complexes show even higher EFs up to 441.0-fold. At increasing temperatures the different spectral pools of PSI from T. elongatus become distinguishable. These pools are affected differently by the plasmonic interactions and show different enhancements. The remarkable increase of the EFs is explained by a rate model including the temperature dependence of the fluorescence yield of PSI and the spectral overlap between absorption and emission spectra of AuNPs and PSI, respectively.
Die Digitalisierung vrändert die Arbeitsweisen in Unternehmen und damit auch bei der Planung von Fabriken. Am Markt verfügbar sind vielfältige Soft- und Hardwaresysteme für die Digitale Fabrik, die die Fabrikplanung unterstützen und teilweise revolutionieren können. Um dieses Potential zu nutzen, muss aber bekannt sein, was diese Systeme können und wie sie sinnvoll genutzt werden können. Bisherige Fabrikplanungssystematiken haben hierzu keine Unterstützung angeboten, da sie nur das generelle Vorgehen der Fabrikplanung beschreiben, ohne den Zusammenhang zu den sich rasch entwickelnden Soft- und Hardwaresystemen herzustellen. Im Folgenden wird die Entwicklung und Umsetzung eines Planungsvorgehens für die Digitale Fabrikplanung dargestellt, das die Potentiale der Soft- und Hardwaresysteme für die Digitale Fabrik aufgreift und in ein passendes Planungsvorgehensmodell integriert.
Innovation-HUBs sind aktuell in Mode. Allerdings beklagen viele Unternehmen, dass der nachhaltige Erfolg aus verschiedenen Gründen nicht ausreichend erzielt wird. Eine Tischtennisplatte und ein Basketballkorb sind eben keine Innovationsgaranten, sondern viel mehr die Mitarbeiter selbst, die ins Zentrum des Innovation-HUBs gestellt werden müssen. Es wird ein Qualifizierungsmodell für die Arbeit in Innovation-HUBs vorgestellt, das auf einem Innovation-HUB-Trainingscenter basiert, das an der Hochschule Reutlingen in der Ausbildung von Studierenden betrieben wird. Hier lernen die Studierenden, wie Sie durch Ihr Verhalten Innovationen treiben oder hemmen und wie sie nachhaltig den Erfolg eines Innovation-HUBs gestalten.
Fabrikplanungsprozesse werden zunehmend durch räumlich und zeitlich verteilte Teams durchgeführt, die agiles Projektmanagement praktizieren. Voraussetzung für den Erfolg ist die Anwendung von Planungssystemen der Digitalen Fabrik sowie moderner Groupware zur Kommunikation, Koordination und Kooperation in den agilen Projektgruppen der jeweiligen Planungsphase. Es wird ein Konzept mit Implementierungshinweisen für einen zukunftsfähigen Fabrikplanungsprozess mit digitalen Systemen vorgestellt.
An die Produktionslogistik werden komplexe
Anforderungen gestellt, so dass eine systematische Vorgehensweise zu deren Planung erforderlich ist. Aufgrund der Abhängigkeiten in der Supply Chain muss die Produtkionslogistik immer vom Lieferanten beginnend geplant werden. Trotz der Vielfalt an Planungssystematiken bieten diese alle nur sehr wenig Unterstützung bei der Gestaltung der einzelnen Planungsobjekte in der Logistikkette an, sodass die Planung und Lösungsfindung häufig intuitiv erfolgt und sehr stark vom individuellen Erfahrungswissen des Logistikplaners abhängt. Im Folgenden wird eine Planungssystematik, die auf Morphologien basiert, vorgestellt, die eine durchgängige Planung von Produktionslogistiksystemen ermöglicht und den Planer umgfangreich mit Informationen zu Gestaltungsmöglichkeiten und praktischen Umsetzungen unterstützt.
Unprecedented formation of sterically stabilized phospholipid liposomes of cuboidal morphology
(2021)
Sterically stabilized phospholipid liposomes of unprecedented cuboid morphology are formed upon introduction in the bilayer membrane of original polymers, based on polyglycidol bearing a lipid-mimetic residue. Strong hydrogen bonding in the polyglycidol sublayers creates attractive forces, which, facilitated by fluidization of the membrane, bring about the flattening of the bilayers and the formation of cuboid vesicles.
The number of publications in the field of breath analysis using different types of ion mobility spectrometers (IMS) has increased over the last few years. In this paper, the publications between 2010 and 2013 are reviewed with respect to different types of IMS such as differential mobility spectrometers, high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometers and multi-capillary columns coupled to conventional IMS. The analytes detected by IMS and declared with significance to a specific medical question were considered further with respect to medical and analytical questions. In total, 42 different analytes were found to be detected using IMS on a high significance level and were compared to findings using other analytical methods with respect to the individual analyte.
Sowohl die Zahl als auch die Relevanz gemeinnütziger Vereine in und für Deutschland ist immens. Gleichwohl erstaunt, dass die Rechnungslegung gemeinnütziger Vereine nur rudimentär geregelt ist und in der Forschungspraxis bisher eher wenig beleuchtet wird. Vor allem für die oftmals nur ehrenamtlich tätigen Vereinsvorstände stellt dies eine Herausforderung dar. Der vorliegende Beitrag schafft einen Überblick über die aktuelle Situtation der Vereinsrechnungslegung in Deutschland und erhebt im Rahmen einer empirischen Untersuchung die aktuellen Herausforderungen. Aus den Ergebnissen lassen sich wichtige Implikationen für die rechnungslegenden Vereine, die Adressaten dieser Rechnungslegung, den Gesetzgeber und die Prüfer der Berichte ableiten.