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Woven piezoelectric sensors as part of the textile reinforcement of fiber reinforced plastics
(2019)
Sensor integration in fiber reinforced plastic (FRP) structures enables online process and structural health monitoring (SHM). This paper describes the development and application of woven fabric-based piezoelectric impact and bending sensors for integration into FRP. The work focuses on design and characterization of woven piezoelectric sensors, especially as a part of the reinforcement structure. The reinforcement of the component acts as a sensor in itself and therefore no additional external objects in the form of sensor components or sensor fibers, which could create unwanted weak points within the FRP, are added. The bending test results reveal a direct relationship between the applied load and the sensor signal. Furthermore, the appropriate sensor position in the component cross section was determined and the influence of thermal polarization on the sensor properties was investigated.
Das Pariser Klimaschutzabkommen von 2015 fordert die Begrenzung der globalen Erwärmung auf "deutlich unter" 2 Grad Celsius gegenüber der vorindustriellen Zeit. Zwar wurde es von der internationalen Staatengemeinschaft anerkannt, jedoch reichen die national festgelegten Beiträge (NDCs) bisher nicht aus, um das Ziel zu erreichen. Neben der "Emissionslücke" besteht eine große Kluft zwischen naturwissenschaftlichem und öffentlichem Verständnis über den Klimawandel. Während die Besorgnis über den Klimawandel steigt, sehen die meisten Menschen den Klimawandel nicht als ernsthafte Bedrohung für sich selbst und Ansichten über den Klimawandel sind politisch polarisiert. Konventionelle Kommunikationsansätze haben die Lücke zwischen dem wissenschaftlichen und öffentlichen Verständnis über die durch den Klimawandel entstehenden Bedrohungen nicht geschlossen. Hier wird mit dem simulationsbasierten Rollenspiel World Climate ein innovativer Ansatz für die Klimakommunikation vorgestellt: ein soziales, einnehmendes Rollenspiel bei der Entscheidungsfindung im Klimaschutz ist mit einem interaktiven Computermodell kombiniert, das eine sofortige Rückmeldung über die erwarteten Ergebnisse von Entscheidungen liefert. Die Teilnehmenden erfahren mehr über den Klimawandel und erleben sogleich die soziale Dynamik der Verhandlungen. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer Studie über Auswirkungen von World Climate präsentiert.
Auch das Liquiditäts- und Working Capital Management unterliegt einem ständigen Wandel. So hatte die Liquiditätssicherung nach Ausbruch der Finanzkrise 2008/09 in vielen Unternehmen höchste Priorität. In Zeiten niedriger Zinsen können die Kapitalkosten vernachlässigt werden, wodurch die Notwendigkeit sinkt, Bestände des Working Capital zu reduzieren. Bei steigenden Zinsen und/oder einer schwachen konjunkturellen Entwicklung verschärft sich dagegen der Zielkonflikt zwischen Sicherheit und Rentabilität.
Mögliche Verbesserungen ergeben sich beim Liquiditäts- und Working Capital Management durch die Digitalisierung, die den Informationsaustausch zwischen dem Unternehmen und seinemn Supply-Chain-Partnern beschleunigt. Damit lässt sich an vielen Stellen des Wertschöpfungsprozesses die Effizienz steigern.
Am Beispiel von zwei Unternehmen mit stark unterschiedlichen Strom- und Wärmebedarfswerten zeigt sich, dass aufgrund einer Amortisationszeit im günstigsten Fall von etwa 2 Jahren der Einsatz von Blockheizkraftwerken in jedem Fall wirtschaftlich lohnenswert ist. Dabei wird deutlich, dass die Auslegung des Blockheizkraftwerkes stark von den Strom- und Wärmebedarfswerten abhängt und dass der Pufferspeicher keinesfalls zu klein ausgelegt werden sollte. Das gute wirtschaftliche Ergebnis gilt bereits für den standardmäßig eingesetzten wärmegeführten Betrieb des Blockheizkraftwerkes, wobei eine intelligente stromoptimierte Steuerung mit Lastspitzenmanagement die Wirtschaftlichkeit weiter verbessert. Grundsätzlich ist darauf zu achten, dass Blockheizkraftwerke auf einen längerfristigen Betrieb ausgelegt sind. Bei jährlichen Betriebszeiten von 4.000 Stunden bis 8.000 Stunden ergibt sich ein Betrieb des Blockheizkraftwerkes über 6 bis 12 Jahre.
Die meisten Manager-Jobs im Bundesliga-Fußball gehen an ehemalige Spieler. Also an Männer, die ihr Leben früh dem Fußball gewidmet und auf eine spezifische Sportmanagement-Ausbildung verzichtet haben. Bei den Vereinen findet heute ein Umdenken statt - ein erster Club bietet durch ein Konzept ganz neue Möglichkeiten: Der VFB Stuttgart hat mit der "VfB Stuttgart Akademie" ein regionales Netzwerk für Bildung geschaffen, das in Deutschland einzigartig ist.
Das Flaggschiff der VfB Stuttgart Akademie ist der sogenannte "VfB-Master", ein berufsbegleitendes Masterstudium namens "MBA Leadership and Sports Management", das eigens für die VfB Stuttgart Akademie von der HfWU Nürtingen-Geislingen und dem Deutschen Institut für Sportmarketing in enger Abstimmung mit dem VfB Stuttgart maßgeschneidert entwickelt wurde und das die beiden Themen Sport und Wirtschaft auf außergewöhnliche Art und Weise miteinander verknüpft.
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.
Ein virtuelles Kraftwerk ist ein Verbund von Energieanlagen, koordiniert von einem gemeinsamen Leitsystem, um eine bessere Ausnutzung wetterabhängiger Energiequellen oder die gemeinsame Vermarktung von erzeugtem Strom zu ermöglichen. Der Demonstrator Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb ist eine Demonstrationsplattform für Forschung und Lehre, die Anlagen auf dem Campus der Hochschule Reutlingen und verteilte Anlagen in der Region Neckar-Alb integriert.
The Virtual Power Plant Neckar-Alb is a demonstration platform for operation, optimization and control of distributed energy resources, which are able to produce, store or consume electric energy. A heterogeneous set of distributed energy devices has been installed at the Campus of Reutlingen University by the Reutlingen Energy Centre (REZ) of the School of Engineering. The distributed energy devices have been combined to local microgrids and connected to an operative central power plant with additional participants. The demonstration platform serves students, researchers and industry experts for education and investigation of new technologies, devices and software.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Fehlspannung eines Stromrichters, an den eine Last, insbesondere in Form einer Drehfeldmaschine wie Asynchronmaschine, angeschlossen ist, bestimmt und ggf. kompensiert wird, wobei eine Ausgangsspannung an dem Stromrichter stufen- oder schrittweise erhöht und der sich hierbei als Sprungantwort einstellende Strom gemessen wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Drehfeldmaschine beispielsweise in Form einer Asynchronmaschine, mit einer Leistungselektronik umfassend einen tromrichter sowie einer Kompensationseinrichtung zum Kompensieren der Fehlspannung des Stromrichters, sowie weiterhin ein Verfahren zum Betreiben und/oder Steuern einer solchen Drehfeldmaschine, bei dem die Fehlspannung des Stromrichters bestimmt und kompensiert wird.
In addition to increased safety by detecting possible overload, continuous component monitoring by sensor integration makes the use of fiber reinforced plastics more cost-effective. Since the components are continuously monitored, one can switch from time-based to condition-based maintenance. However, the integration of conventional sensor components causes weak points, as foreign objects are inserted into the reinforcing structure. In this paper, we examine the use of the textile reinforcement as a sensor in itself. We describe how bending sensors can be formed by slightly modifying in the composite’s reinforcement structure. We investigated two different sensor principles. (1) The integration of textile plate capacitors into the structure; (2) The construction of textile piezo elements as part of the reinforcing structure. The bending test results reveal that textile plate capacitors show a load-dependent signal output. The samples with textile piezo elements show a significant increase in signal strength.
Due to the consequential impact of technological breakdowns, companies have to be prepared to deal with breakdowns or even better prevent them. In today's information technology, several methods and tools exist to downscale this concern. Therefore, this paper deals with the initial determination of a resilient enterprise architecture supporting predictive maintenance in the information technology domain and furthermore, concerns several mechanisms on how to reactively and proactively secure the state of resiliency on several abstraction levels. The objective of this paper is to give an overview on existing mechanisms for resiliency and to describe the foundation of an optimized approach, combining infrastructure and process mining techniques.
The use of gamification in workplace learning to encourage employee motivation and engagement
(2019)
When we think about playing a game, be it a card game, board game, sport, or video game, we generally associate the act of playing with a positive experience like having fun, enjoying the interaction with others, or feeling a greater motivation to reach a certain goal. By contrast, workplace learning is often perceived as being dull. Employees are likely at some point in their career to find themselves stuck in a rigidly defined seminar for a long period of time or in front of their computer navigating through a mandatory e-learning course on a dry topic such as standards of business conduct of safety policies.
In recent years, organizations have tried to leverage the motivating quality of games for more serious learning contexts. Gamification entails transferring those elements and principles from games to nongaming context that improve user experience and engagement. In this chapter, we will specifically focus on the context of workplace learning.
The sound of brands
(2019)
The aim of this research paper is to both examine and conceptualise the concept of audio branding. Audio branding is an important part of the overall brand management concept and corporate identity. Strong brands ease the choice for customers and convey values and a certain quality promise. Branding is of vital importance. It needs to be acknowledged that only 0.004% of all outer stimuli reach the human consciousness. Therefore, audio branding is a way to further strengthen the overall brand awareness. This leads to an emotional connection with a brand.
This study strives to determine the characteristics of audio branding and to analyse the corporate audio branding of Audi. The result of this research study is the suggestion of the use of audio branding in a way that fits the overall brand picture. Otherwise, the brand communication is inconsistent, and this could lead to a misunderstanding of the brand values for customers. The analysis of the Audi corporate sound design might be beneficial for practitioners. The overall evaluation of the concept of audio branding contributes to the existing body of literature in branding.
The economic thought of Friedrich List. - (Routledge studies in the history of economics ; 16)
(2019)
Friedrich List is, besides Karl Marx, one of the most important economists of the 19th century in Germany. Probably most modern economists know List for his idea of educational tariffs that protect infant industries from international competition an help them to become competitive before their country opens the domestic market for foreign rivals. Furthermore, List is still popular because of his contribution to establishing a railway system in the USA and Germany. However, a closer look at his work reveals that his ideas about the economic system could enrich the current theoretical and political debate on international trade and integration as well as economic growth.
Computers are increasingly used in teams in various contexts, for example in negotiations. Especially when using computer-support for decision making processes, it is an important question whether active collaboration within the team - for example via audio-conference - has additional benefits beyond the supply of full task-relevant information via computer. In team negotiations, team representatives are only able to represent the whole team, if diverse preferences of the team members are aligned prior to the negotiation. In an experimental study with 150 participants, we provided team members with the complete information about each other's preferences during an either collaboratively (computer-mediated) or seperately conducted computer-supported negotiation preparation and subsequently asked them for their priorities as representatives of the team. Our results showed that providing complete task-relevant information via computer is insufficient to compensate for the absence of active collaboration within the team.
Today, virtualizing pharma R&D is increasingly related with data analytics and artificial intelligence (AI), technologies that have been developed by software companies outside the healthcare sector. The process of virtualizing pharma R&D is closely related to the technological advancements that result in the generation of large data sets ranging from genomics, proteomics, metabolomics, medical imaging, IoT wearables and large clinical trials, making it necessary for pharma companies to find new ways to store and ultimately analyze information. As a consequence, pharma companies are experimenting with AI in R&D ranging from in-silico drug design to clinical trail participants identification or dosage error reduction.
Autism spectrum disorders (ASD) affect a large number of children both in the Russian Federation and in Germany. Early diagnosis is key for these children, because the sooner parents notice such disorders in a child and the rehabilitation and treatment program starts, the higher the likelihood of his social adaptation. The difficulties in raising such a child lie in the complexity of his learning outside of children's groups and the complexity of his medical care. In this regard, the development of digital applications that facilitate medical care and education of such children at home is important and relevant. The purpose of the project is to improve the availability and quality of healthcare and social adaptation at home of children with ASD through the use of digital technologies.
Ziel der Arbeit von Julian Ilg ist die Entwicklung einer systematischen Eignungsanalyse zum Einsatz additiver Fertigungsverfahren im unternehmensspezifischen Kontext. Der Autor fasst die gängigsten additiven Fertigungsverfahren zusammen und liefert einen Überblick über die derzeitige Anwendung dieser Verfahren sowie über die Herausforderungen bei deren Einsatz am Beispiel von Unternehmen aus der Medizintechnik. Basierend auf diesen Erkenntnissen gelingt es dem Autor, interessierten Unternehmen eine quantifizierende Entscheidungshilfe zu liefern, die gleichermaßen sowohl die ingenieurswissenschaftlichen Punkte als auch die wirtschaftlichen Aspekte beim Umstieg vom herkömmlichen Herstellungsverfahren auf additive Fertigungsverfahren berücksichtigt.
The development and preservation of children’s innate creativity as they enter their professional career has grown in importance due to fundamental changes in today’s economy and society. It is therefore key to understand how teaching strategies can contribute to educational change in the early stages of schooling. Design teaching encompasses a variety of skills that can help schools shift their focus to foster children’s natural ability to “ask why” in their search for learning how to think and create. This article presents the results of an interdisciplinary workshop involving university students aiming to develop new educational approaches to foster children’s creativity through design to be implemented in the elementary school curriculum of the German federal state Baden-Württemberg. To support the workshop participants in providing a holistic concept within a compressed time period, a sustainability framework was included to further articulate their brief. The teams who were composed of chemists, computer scientists, designers, and engineers, followed the Design Thinking process to develop their proposals. A kick-off meeting presenting results of an international qualitative survey with elementary school teachers, as well as expert input during the workshop addressing the relevant topics, provided teams with key information to define their design directions. Concepts designed by each team exhibited a comprehensive solution resulting in both the abstract “education idea” and physical embodiments of the tools. Their outputs included products, interior concepts to be implemented in classrooms, exercises as well as games to support the newly developed educational models. The benefits and limitations of these concepts along with key observations of participants’ interdisciplinary collaboration are presented and discussed herein. Future work will investigate the Design knowledge of German elementary school teachers more in depth and will involve testing the new concepts in German elementary school environments.
Stronger than they look
(2019)
Das Thema Energieflexibilität und Anpassung der eigenerzeugten Energie an die Energieerzeugung aus regenerativen Energien gewinnt an Bedeutung. Regulierbare Eigenerzeugungsanlagen können zur Stabilisierung des Netzes einen enormen Beitrag leisten. Dieser Aufsatz zeigt, welchen Effekt der Einsatz von BHWK auf die Galvanikbranche hat und wie nicht nur die eigenen Energiekosten reduziert, sondern auch die Möglichkeit geschaffen wird, auf Signale der Energiewirtschaft zu reagieren, ohne die Energieversorgung zu unterbrechen.
Business process models provide a considerable number of benefits for enterprises and organizations, but the creation of such models is costly and time-consuming, which slows down the organizational adoption of business process modeling. Social paradigms pave new ways for business process modeling by integrating stakeholders and leveraging knowledge sources. However, empirical research about the impact of social paradigms on costs of business process modeling is sparse. A better understanding of their impact could help to reduce the cost of business process modeling and improve decision-making on BPM activities. The paper constributes to this field by reporting about an empirical investigation via survey research on the perceived influence of different cost factors among experts. Our results indicate that different cost components, as well as the use of social paradigms, influence cost.
Revenue management information systems are very important in the hospitality sector. Revenue decisions can be better prepared based on different information from different information systems and decision strategies. There is a lack of research about the usage of such systems in small and medium-sized hotels and architectural configurations. Our paper empirically shows the current development of revenue information systems. Furthermore, we define future developments and requirements to improve such systems and the architectural base.
On-chip metallization, especially in modern integrated BCD technologies, is often subject to high current densities and pronounced temperature cycles due to heat dissipation from power switches like LDMOS transistors. This paper continues the work on a sensor concept where small sense lines are embedded in the metallization layers above the active area of a switching LDMOS transistor. The sensors show a significant resistance change that correlates with the number of power cycles. Furthermore, influences of sense line layer, geometry and the dissipated energy are shown. In this paper, the focus lies on a more detailed analysis of the observed change in sense line resistance.
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.
Das forschungsgetriebene Lehrformat "Projektorientiertes Lernen" wird im Masterprogramm der Fakultät Angewandte Chemie der Hochschule Reutlingen von uns seit nunmehr einer Dekade eingesetzt und stetig weiter entwickelt. Dieses Format hat sich besonders bewährt, um methodische und fachliche Kompetenzen nachhaltig zu vermitteln. Es war uns ein Anliegen, auch anderen an der praxisorientierten Ausgestaltung der Lehre Interessierten unsere Erfahrungen mitzuteilen und unsere Vorgehensweise konkret vorzustellen. Dazu haben wir unsere bisher verwendeten Dokumente und Veröffentlichungen zu diesem Thema redigiert und stellen sie in dem vorliegenden Buch vor. In diesem von uns als "Kurshandbuch" für Anwender gedachten Werk finden sich unsere über Jahre gesammelten Erfahrungen mit der Organisation eines solchen Lehr- und Lernformats.
Smart Stadiums eignen sich als Testfeld für die Smart City, um die Lücke zwischen der Forschung und der Anwendung von Internet of Things Technologien in der Praxis zu schließen. Gleichzeitig können Stadionbetreiber durch die Monetarisierungspotenziale des Smart Stadium Konzeptes ihre Arena zu einem Profit Center ausbauen. Die Erreichung einer Technologieakzeptanz bei den Zuschauern durch die Schaffung von Synergieeffekten zwischen Stadionbetreibern, Technologieanbietern und der Wissenschaft unter Berücksichtigung der kulturellen Besonderheiten im jeweiligen Markt kann dabei als kritischer Erfolgsfaktor für die Nutzengenerierung der verschiedenen Stakeholder eines Smart Stadiums angesehen werden.
OR-Pad - Entwicklung eines Prototyps zur sterilen Informationsanzeige am OP-Situs : meeting abstract
(2019)
Hintergrund: Oftmals werden Informationen aus der Krankenakte oder von Bildgebungsverfahren nur auf recht weit vom Operationsgebiet entfernten Monitoren, außerhalb der ergonomischen Sichtachse des Operateurs, dargestellt. Dies führt dazu, dass relevante Informationen übersehen werden oder ihr Informationspotenzial nicht ausgeschöpft werden kann. In Papierform mitgenommene Notizen befinden sich während der OP außerhalb des sterilen Bereichs und sind dadurch für den Operateur nicht ohne Weiteres zugänglich. Auch bei intraoperativen Einträgen für die OP Dokumentation ist der Operateur auf die Mithilfe der Assistenz angewiesen. Durch die zusätzlichen Kommunikationswege entstehen dabei ein personeller und zeitlicher Mehraufwand und das Fehlerpotenzial nimmt zu. Das anwendungsorientierte Forschungsprojekt OR-Pad - Nutzung von portablen Informationsanzeigen im Operationssaal - soll dem Operateur zu einem verbesserten Informationsfluss verhelfen. Die Idee entstand aus der klinischen Routine der Anatomie und Urologie des Universitätsklinikums Tübingen und wird nun durch Fördermittel vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg sowie vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung an der Hochschule Reutlingen zu einem High Fidelity-Prototypen weiterentwickelt.
Ziel: Ziel des OR-Pad Projekts ist es, während einer OP zum aktuellen Zeitpunkt klinisch relevante Informationen in unmittelbarer Nähe zum Operateur darzustellen. Mithilfe des Systems soll der Informationsfluss zwischen dem Eingriff sowie dessen Vor- und Nachbereitung optimiert werden. Der Operateur soll vorab relevante Informationen, wie aktuelle Röntgenbilder oder persönliche Notizen, zur intraoperativen Anzeige auswählen können, die dann am OP-Situs auf einer sterilen Informationsanzeige dargestellt werden. Durch die Positionierung soll eine ergonomische Sichtachse sowie die direkte Interaktion mit dem System ermöglicht werden. Kontextrelevante Informationen sollen basierend auf dem aktuellen OP-Verlauf durch die Entwicklung einer Situationserkennung automatisch bereitgestellt werden. Zur Optimierung des Informationsflusses gehört ebenfalls die Unterstützung der OP-Dokumentation. Für diese sollen während des Eingriffs manuell vom Operateur sowie automatisch vom System Einträge, wie Zeitpunkte oder intraoperative Aufnahmen, erstellt werden. Aus diesen soll nach dem Eingriff die OP-Dokumentation generiert und damit der Prozess qualitativer und zeiteffizienter gestaltet werden.
Methodik: Zur Erreichung des Ziels werden zunächst die klinischen Anforderungen spezifiziert und in ein Lastenheft überführt. Hierfür werden Interviews und Beobachtungen bei mehreren Interventionen durchgeführt. Nach dem User-Centered-Designprozess werden Personas und Nutzungsszenarien entworfen und mit klinischen Projektpartnern in mehreren Iterationen evaluiert. Es gilt eine Informationsarchitektur aufzubauen, die eine Einbettung klinischer Informationssysteme sowie Bild- und Gerätedaten aus dem OP-Netzwerk erlaubt. Eine Situationserkennung, basierend auf Prozessmodellen, soll zur Abschätzung des Operationsfortschritts entwickelt werden. Zur Befestigung der Informationsanzeige sollen geeignete Haltemechanismen eingesetzt werden. Das OR-Pad System soll laufend im Lehr- und Forschungs-OP der Hochschule Reutlingen getestet und im Sinne agiler Produktentwicklung mit den klinischen Projektpartnern abgestimmt werden. Der finale Funktionsprototyp soll abschließend in den Versuchs-OPs der Anatomie Tübingen getestet und evaluiert werden.
Ergebnisse: Über eine erste Datenerhebung mittels Contextual Inquiry konnten erste Anforderungen an das OR-Pad System erfasst werden, woraus ein Low-Fidelity-Prototyp resultierte. Die Evaluation über Experteninterviews führte in die zweite Iteration, in der das Konzept entsprechend der Ergebnisse angepasst wurde. Über Hospitationen am Uniklinikum Tübingen fand eine weitere Datenerhebung zur Erstellung von Szenarien für die intraoperativen Anwendungsfälle statt. Anhand der Anforderungen wurde ein Konzept für die Benutzerschnittstelle entworfen, die im weiteren Verlauf mit den klinischen Projektpartnern evaluiert wird.
Optofluidics
(2019)
This introduction into the multidisciplinary area of optofluidics offers the necessary foundations in photonics, polymer physics and process analytics to students, engineers and researchers to enter the field. All basic ingredients of a polymer-based platform as a foundation for quick and compact solutions for chemical, biological and medical sensing and manipulation are developed.
This paper generalizes the theory of policy uncertainty with the new literature on rational inattention. First, the model demonstrates that inattention is dependent on the signal variance and the policy parameter. Second, I discover a novel trade-off showing that a policy instrument mitigates attention. Third, the policy instrument is non-linear and reciprocal to both the size and variance of the signal. The unifying theory creates new implications to economic theory and public policy alike.
Urban platforms are essential for smart and sustainable city planning and operation. Today they are mostly designed to handle and connect large urban data sets from very different domains. Modelling and optimisation functionalities are usually not part of the cities software infrastructure. However, they are considered crucial for transformation scenario development and optimised smart city operation. The work discusses software architecture concepts for such urban platforms and presents case study results on the building sector modelling, including urban data analysis and visualisation. Results from a case study in New York are presented to demonstrate the implementation status.
Die Erholung unseres Körpers und Gehirns von Müdigkeit ist direkt abhängig von der Qualität des Schlafes, die aus den Ergebnissen einer Schlafstudie ermittelt werden kann. Die Klassifizierung der Schlafstadien ist der erste Schritt dieser Studie und beinhaltet die Messung von Biovitaldaten und deren weitere Verarbeitung. Das non-invasive Schlafanalyse-System basiert auf einem Hardware-Sensornetz aus 24 Drucksensoren, das die Schlafphasenerkennung ermöglicht. Die Drucksensoren sind mit einem energieeffizienten Mikrocontroller über einen systemweiten Bus mit Adressarbitrierung verbunden. Ein wesentlicher Unterschied dieses Systems im Vergleich zu anderen Ansätzen ist die innovative Art, die Sensoren unter der Matratze zu platzieren. Diese Eigenschaft erleichtert die kontinuierliche Nutzung des Systems ohne fühlbaren Einfluss auf das gewohnte Bett. Das System wurde getestet, indem Experimente durchgeführt wurden, die den Schlaf verschiedener gesunder junger Personen aufzeichneten. Die ersten Ergebnisse weisen auf das Potenzial hin, nicht nur Atemfrequenz und Körperbewegung, sondern auch Herzfrequenz zu erfassen.
New approaches to respiratory assist: bioengineering an ambulatory, miniaturized bioartificial lung
(2019)
Although state-of-the-art treatments of respiratory failure clearly have made some progress in terms of survival in patients suffering from severe respiratory system disorders, such as acute respiratory distress syndrome (ARDS), they failed to significantly improve the quality of life in patients with acute or chronic lung failure, including severe acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease or ARDS as well. Limitations of standard treatment modalities, which largely rely on conventional mechanical ventilation, emphasize the urgent, unmet clinical need for developing novel(bio)artificial respiratory assist devices that provide extracorporeal gas exchange with a focus on direct extracorporeal CO2 removal from the blood. In this review, we discuss some of the novel concepts and critical prerequisites for such respiratory lung assist devices that can be used with an adequate safety profile, in the intensive care setting, as well as for long-term domiciliary therapy in patients with chronic ventilatory failure. Specifically, we describe some of the pivotal steps, such as device miniaturization, passivation of the blood-contacting surfaces by chemical surface modifications, or endothelial cell seeding, all of which are required for converting current lung assist devices into ambulatory lung assist device for long-term use in critically ill patients. Finally, we also discuss some of the risks and challenges for the long-term use of ambulatory miniaturized bioartificial lungs.
In der Vergangenheit ist der Materialfluss meist mit der Produktion gewachsen. Mit steigender Produkt-Individualität erhöht sich die Anzahl der zu fertigenden Varianten in der Produktion und somit die Komplexität der Materialflüsse. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Möglichkeiten und Methoden zur Aufnahme und Optimierung von Materialflüssen im Zusammenhang mit hoher Variantenvielfalt untersucht.
The energy turnaround, digitalization and decreasing revenues forces enterprises in the energy domain to develop new business models. Business models for renewable energy are compound on different logic than business models for larger scale power plants. Following a design science research approach, we examined the business models of three enterprises in the energy domain in a first step. We identified that these business models result in complex ecosystems with multiple actors and difficult relationships between them. One cause is the fast changing and complicated state regulation in Germany. In order to solve the problem, we captured together with the partners of the enterprises the requirements in a second phase. Further we developed the prototype Business Model Configurator (BMConfig) based on the e3Value Ontology on the metamodelling platform ADOxx. We demonstrate the feasibility of our approach in business model of energy efficiency service based on smart meter data.
Companies are continuously changing their strategy, processes, and information systems to benefit from the digital transformation. Controlling the digital architecture and governance is the fundamental goal. Enterprise Governance, Risk and Compliance (GRC) systems are vital for managing digital risks threatening in modern enterprises from many different angles. The most significant constituent to GRC systems is the definition of controls that is implemented on different layers of a digital Enterprise Architecture (EA). As part of the compliant aspect of GRC, the effectiveness of these controls is assessed and reported to relevant management bodies within the enterprise. In this paper, we present a metamodel which links controls to the affected elements of a digital EA and supplies a way of expressing associated assessment techniques and results. We complement a metamodel with an expository instantiation of a control compliance cockpit in an international insurance enterprise.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur extrinsischen Kalibrierung wenigstens eines bildgebenden Sensors, wonach eine Pose des wenigstens einen bildgebenden Sensors relativ zu dem Ursprung (U) eines dreidimensionalen Koordinatensystems einer Handhabungseinrichtung mittels einer Recheneinrichtung bestimmt wird, wobei bekannte dreidimensionale Koordinaten betreffend die Position wenigstens eines Gelenks der Handhabungseinrichtung durch die Recheneinrichtung berücksichtigt werden, und wobei zweidimensionale Koordinaten betreffend die Position des wenigstens einen Gelenks anhand von Rohdaten des wenigstens einen bildgebenden Sensors ermittelt werden, und wobei die Recheneinrichtung die Pose des wenigstens einen bildgebenden Sensors anhand der Korrespondenz zwischen den zweidimensionalen Koordinaten und den dreidimensionalen Koordinaten bestimmt.
Bei der spanenden Bearbeitung metallischer Werkstücke mit Werkzeugmaschinen ist die Produktivität und Qualität der erzeugten Werkstücke wesentliches Kriterium für die Wirtschaftlichkeit. Zur Erreichung dieser Ziele sind genaue Kenntnisse der Leistungsfähigkeit und Eigenschaften der eingesetzten Produktionsmittel erforderlich. Dazu sind seit geraumer Zeit unterschiedliche Methoden der Untersuchung z.B. der statischen und dynamischen Maschineneigenschaften bekannt. Dazu gehören die Messung der statischen und dynamischen Nachgiebigkeit, die Aufnahme der Eigenschwingungen mittels der experimentellen Modalanalyse. Diese Methoden werden häufig nur im Laborbetrieb angewandt. In diesem Beitrag werden Kriterien dargestellt, die bei der Übertragung der Analyse auf den realen Betrieb noch zu berücksichtigen sind, um die Ergebnisse interpretieren zu können.
Das Essential beschäftigt sich mit der Frage, in welcher Form und in welchem Ausmaß das interne Berichtswesen beabsichtigte und unbeabsichtigte Verhaltenswirkungen bei den Beteiligten auslöst und umgekehrt selbst durch nicht intendiertes Verhalten von Beteiligten in seinen Wirkungen beeinflusst wird. Der Ansatz des „Behavioral Accounting“ wird dabei auf die spezifische Controllingaufgabe des internen Berichtswesens angewendet. Andreas Taschner erläutert, wie Berichte bei Berücksichtigung ihrer direkten und indirekten Wirkungen auf das Verhalten einzelner Betroffener zu einem wirkungsvollen Instrument der Unternehmenssteuerung werden.
Im Rahmen dieses Aufsatzes soll anhand eines Praxisbeispiels aufgezeigt werden, wie sich vor dem Hintergrund des aktuellen KWK-Gesetzes die Entscheidung für eine KWK-Anlage mit einer größeren Leistung bereits heute wirtschaftlich auswirkkt. Darüber hinaus wird eine Methode zur Festlegung des optimalen Pufferspeichervolumens vorgestellt.
This book contains the proceedings of the KES International conferences on Innovation in Medicine and Healthcare (KES-InMed-19) and Intelligent Interactive Multimedia Systems and Services (KES-IIMSS-19), held on 17–19 June 2019 and co-located in St. Julians, on the island of Malta, as part of the KES Smart Digital Futures 2019 multi theme conference.
The major areas covered by KES-InMed-19 include: Digital IT Architecture in Healthcare; Advanced ICT for Medical and Healthcare; Biomedical Engineering, Trends, Research and Technologies and Healthcare Support System. The major areas covered by KES-IIMSS-19 were: Interactive Technologies; Artificial Intelligence and Data Analytics; Intelligent Services and Architectures and Applications.
This book is of use to researchers in these vibrant areas, managers, industrialists and anyone wishing to gain an overview of the latest research in these fields.
In spite of many studies, knowledge about the fundamental factors influencing adhesion between addition curing silicones and aluminum substrates is very limited. The aim of this publication is to evaluate the influence of the formulation and the surface state of the adherend on bond strength. For this purpose, the composition of an addition curing silicone was systematically varied and the effects on both material and bond properties were examined. Additionally, the influence of surface aging at different humidities (0% r. h., 34% r. h., 82% r. h.) of acid etch pretreated aluminum substrates was considered. It is shown that the mechanical properties of the silicone material can be easily adjusted over a wide range by changing the formulation. Although high tensile strengths up to 9.2 MPa for the silicone material can be achieved, lap-shear strengths remain moderate at approximately 3.5 MPa. Predominant adhesive failures show the limited adhesive strength of the basic formulation without additives. Basic ingredients of addition curing silicones without additives are able to reach a certain adhesive strength. However, this strength was quite limited and adhesion promoters are required to further improve adhesion. The humidity at which the pretreated substrates are stored has an overall minor influence on bond strength. Surprisingly, bond strength tends to increase with the storage time of aluminum substrates despite lower surface energies in comparison to freshly pretreated substrates. All in all, the storage conditions of aluminum had a rather small influence on adhesion, whereas the composition of the silicone adhesive strongly influences bond strength.
Indicators of disruption potentials - analysis of the blockchain technology’s potential impact
(2019)
The goal of this paper was to answer the question whether blockchain has the potential to become a disruption according to Clayton Christensen’s disruption theory. Therefore, the theory and the five characteristics that define the process of disruption were outlined in the first part of the paper. That and the following explanation of the blockchain technology served as the basis for the analysis and evaluation in chapters four to seven. For the analysis, three applications of the DLT, namely payment methods, intermediaries, as well as data storage and transfer, were considered. The fulfillment of the five characteristics of disruption was assessed using an example for each of the three applications.
Additionally, the paper might serve as a basis for future research on the topic, once the technology develops further, since it is generally hard to tell whether the fourth and fifth characteristics are fulfilled by blockchain at this point. Therefore, the results of the paper also back criticism of Christensen’s theory regarding its usefulness for predictions.
This paper suggests that, in the financial services industry, too, the impact of blockchain will be significant. However, given the manifoldness of the services that are part of the industry, it cannot generally be concluded whether the DLT will disrupt the industry. For example, in services related to payment methods, blockchain is unlikely to follow disruptive pattern, despite the recent hype surrounding blockchain-based cryptocurrencies. However, regarding data storage and transfer, the technology might as well follow disruptive pattern in the financial services industry just as the application of blockchain solutions has been doing in the healthcare industry.
Homogeneous and monodispersed furan functionalised melamine-formaldehyde particles were produced. As a precursor, 2-chloro-1,3,5-triazine-2,4-diamine (Mel) was selectively substituted with 2-aminomethyl furan (Fu) units in a convenient one step reaction. The pure reaction product Fu-Mel, which was used without further purification, was reacted with formaldehyde by conventional sol-gel condensation in aqueous medium to yield chemically homogenous, spherically shaped and monodispersed particles. The particles were analysed using ATR-FT-IR, Raman, 1H and 13C NMR spectroscopy, TGA, SEM and DSC measurements. The reactivity of the furan groups located at the particle surface was studied by performing a thermoreversible Diels-Alder cycloaddition reaction with bis-maleimide coupling agents. The formed networks showed thermoreversible behaviour, which was characterised by dynamic IR and DSC measurements.
The goal of the presented project is to develop the concept of home e-health centers for barrier-free and cross-border telemedicine. AAL technologies are already present on the market but there is still a gap to close until they can be used for ordinary patient needs. The general idea needs to be accompanied by new services, which should be brought together in order to provide a full coverage of service for the users. Sleep and stress were chosen as predominant influence in the population. The executed scientific study of available home devices analyzing sleep has provided the necessary to select appropriate devices. The first choice for the project implementation is the device EMFIT QS+. This equipment provides a part of a complete system that a home telemedical hospital can provide at a level of precision and communication with internal and/or external health services.
Seit über 160 Jahren ist die Hochschule Reutlingen ein Innovationsmtor in der Region. Die Webschule zur Förderung der Textilindustrie entwickelt sich in dieser Zeit zu einer der größten Hochschulen für angewandte Wissenschaften im Land. An fünf Fakultäten studieren mehr als 5500 Fach- und Führungskräfte von morgen - praxisnah und mit internationaler Ausrichtung.