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Hybrides Arbeiten in digitalen Prozessen sollte eigentlich sehr gut funktionieren. Durch die Digitalisierung werden Schnittstellen zwischen Abteilungen und Funktionen standardisiert sowie Abläufe durch Workflow-Systeme vorgegeben und ganz oder teilweise automatisiert. Es werden Aufgaben eindeutig zugewiesen, Datenverluste verhindert und Abweichungen vermieden. Die Nachteile der häufig noch etablierten tayloristischen, funktionsorientierten Silo-Aufbauorganisation in administrativen Bereichen werden dadurch ebenso kompensiert wie die räumliche Trennung der beteiligten Personen in einer hybriden Arbeitswelt.
Automatic segmentation is essential for the brain tumor diagnosis, disease prognosis, and follow-up therapy of patients with gliomas. Still, accurate detection of gliomas and their sub-regions in multimodal MRI is very challenging due to the variety of scanners and imaging protocols. Over the last years, the BraTS Challenge has provided a large number of multi-institutional MRI scans as a benchmark for glioma segmentation algorithms. This paper describes our contribution to the BraTS 2022 Continuous Evaluation challenge. We propose a new ensemble of multiple deep learning frameworks namely, DeepSeg, nnU-Net, and DeepSCAN for automatic glioma boundaries detection in pre-operative MRI. It is worth noting that our ensemble models took first place in the final evaluation on the BraTS testing dataset with Dice scores of 0.9294, 0.8788, and 0.8803, and Hausdorf distance of 5.23, 13.54, and 12.05, for the whole tumor, tumor core, and enhancing tumor, respectively. Furthermore, the proposed ensemble method ranked first in the final ranking on another unseen test dataset, namely Sub-Saharan Africa dataset, achieving mean Dice scores of 0.9737, 0.9593, and 0.9022, and HD95 of 2.66, 1.72, 3.32 for the whole tumor, tumor core, and enhancing tumor, respectively.
Purpose – This paper explores, which employer attractiveness attributes Generation Z (Gen Z) talents prioritize. Comparing the findings for female and male participants, this study examines whether gender-specific work value orientations prevail among Gen Z talents and impact their expectations toward employers.
Design/methodology/approach – A survey was conducted among 308 students of business, economics and management in Germany. Data were collected using the employer attractiveness scale of Berthon and colleagues (2005) complemented by an additional dimension focusing on work–life balance.
Findings – Findings indicate that Gen Z talents primarily expect a fun work environment, a positive team atmosphere and supportive relations with colleagues and superiors. Application aspects and work–life balance enabling services are expected the least. Expectations of four of the six attributes measured differ significantly among women and men, indicating that traditional gender assumptions continue to be reflected in the work value orientations of Gen Z talents.
Research limitations/implications – The sample was limited to business, economics and management students in Germany. Additional research should include a wider variety of respondents of different disciplines and countries.
Practical implications – Practical implications refer to emphasizing the social value of employment in the employee value proposition and customizing employer branding activities by gender.
Originality/value – This study contributes to the literature by empirically determining which employer attractiveness attributes Gen Z talents expect and whether and how these expectations vary by gender.
AI-based prediction and recommender systems are widely used in various industry sectors. However, general acceptance of AI-enabled systems is still widely uninvestigated. Therefore, firstly we conducted a survey with 559 respondents. Findings suggested that AI-enabled systems should be fair, transparent, consider personality traits and perform tasks efficiently. Secondly, we developed a system for the Facial Beauty Prediction (FBP) benchmark that automatically evaluates facial attractiveness. As our previous experiments have proven, these results are usually highly correlated with human ratings. Consequently they also reflect human bias in annotations. An upcoming challenge for scientists is to provide training data and AI algorithms that can withstand distorted information. In this work, we introduce AntiDiscriminationNet (ADN), a superior attractiveness prediction network. We propose a new method to generate an unbiased convolutional neural network (CNN) to improve the fairn ess of machine learning in facial dataset. To train unbiased networks we generate synthetic images and weight training data for anti-discrimination assessments towards different ethnicities. Additionally, we introduce an approach with entropy penalty terms to reduce the bias of our CNN. Our research provides insights in how to train and build fair machine learning models for facial image analysis by minimising implicit biases. Our AntiDiscriminationNet finally outperforms all competitors in the FBP benchmark by achieving a Pearson correlation coefficient of PCC = 0.9601.
Der pH-Wert der menschlichen Haut liegt nicht im neutralen Bereich, sondern ist mit Werten von 3,5-6 – je nach Körperstelle – leicht Sauer. Das bietet der Kommensalen Hautflora einen geeigneten Lebensraum, wirkt jedoch abtötend auf einige pathogene Mikroorganismen und inaktivierend auf einige Viren. Dieser Säureschutzmantel der Haut stellt somit eine erste äußere Schutzschicht vor dem Befall von Krankheitserregern dar. Ein entsprechender Oberflächen-pH-Wert auf Textilien kann dazu beitragen, die Übertragung von Krankheitserregern durch die Kleidung von Mitarbeitern im Gesundheitswesen zu minimieren und gleichzeitig keinen negativen Einfluss auf die hauteigene Flora auszuüben. Zudem kann die Besiedlung von z.B. Bettwäsche durch pathogene Mikroorganismen vermindert werden. Einen positiven Einfluss kann dies zudem auf die bakterienassoziierte Geruchsbildung auf Funktionskleidung haben.
The pH value of the human skin is not in the neutral range but is slightly acidic with values of – depending on the body part – 3.5 to 6. This provides a suitable habitat for the commensal skin floral but has a killing effect on some pathogenic micro-organisms and an inactivating effect on some viruses. This protective acid mantle of the skin thus represents a first external protective layer against infestation by pathogens. An appropriate surface pH on textiles can help to minimize the transmission of pathogens through the clothing of healthcare workers while at the same time not exerting a negative influence on the skin’s own flora. In addition, the colonization of e.g. bed linen by pathogenic microorganisms can be reduced. This can also have a positive influence on bacteria-associated odor formation on functional clothing.
Diese Studie untersucht den kurzfristigen Einfluss der Tagespflege auf die kindliche Entwicklung im Vergleich zur Betreuung in der Kita. Internationale Studien deuten darauf hin, dass der Besuch einer Tagespflege im Vergleich zur Kita eher negative Auswirkungen auf Kinder hat. Mithilfe der Neugeborenen-Kohorte des NEPS können wir evaluieren, ob dies auch im deutschen Kontext gilt. Wir nutzen zwei verschiedene methodische Ansätze, um den Effekt der Tagespflege zu schätzen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Tagespflege für die Mehrzahl der untersuchten Entwicklungsindikatoren keinen statistisch signifikant schlechteren Einfluss auf die kindliche Entwicklung hat, außer im Bereich der Habituation.
Purpose
In recognising the key role of business intelligence and big data analytics in influencing companies’ decision-making processes, this paper aims to codify the main phases through which companies can approach, develop and manage big data analytics.
Design/methodology/approach
By adopting a research strategy based on case studies, this paper depicts the main phases and challenges that companies “live” through in approaching big data analytics as a way to support their decision-making processes. The analysis of case studies has been chosen as the main research method because it offers the possibility for different data sources to describe a phenomenon and subsequently to develop and test theories.
Findings
This paper provides a possible depiction of the main phases and challenges through which the approach(es) to big data analytics can emerge and evolve over time with reference to companies’ decision-making processes.
Research limitations/implications
This paper recalls the attention of researchers in defining clear patterns through which technology-based approaches should be developed. In its depiction of the main phases of the development of big data analytics in companies’ decision-making processes, this paper highlights the possible domains in which to define and renovate approaches to value. The proposed conceptual model derives from the adoption of an inductive approach. Despite its validity, it is discussed and questioned through multiple case studies. In addition, its generalisability requires further discussion and analysis in the light of alternative interpretative perspectives.
Practical implications
The reflections herein offer practitioners interested in company management the possibility to develop performance measurement tools that can evaluate how each phase can contribute to companies’ value creation processes.
Originality/value
This paper contributes to the ongoing debate about the role of digital technologies in influencing managerial and social models. This paper provides a conceptual model that is able to support both researchers and practitioners in understanding through which phases big data analytics can be approached and managed to enhance value processes.
Digital twins deployed in production are important in practice and interesting for research. Currently, mostly structured data coming from e.g., sensors and timestamps of related stations, are integrated into Digital Twins. However, semi- and unstructured data are also important to display the current status of a digital twin (e.g., of a machinery or produced good). Process Mining and Text Mining in combination can be used to support the use of log file data to understand the current state of the process as well as highlight issues. Therefore, issue related reactions can be taken more quickly, targeted and cost oriented. Applying a design science research approach; here a prototype as an artefact based on derived requirements is developed. This prototype helps to understand and to clarify the possibilities of Process Mining and Text Mining based on log data for production related Digital Twins. Contributions for practice and research are described. Furthermore, limitations of the research and future opportunities are pointed out.
Sleep is essential to physical and mental health. However, the traditional approach to sleep analysis—polysomnography (PSG)—is intrusive and expensive. Therefore, there is great interest in the development of non-contact, non-invasive, and non-intrusive sleep monitoring systems and technologies that can reliably and accurately measure cardiorespiratory parameters with minimal impact on the patient. This has led to the development of other relevant approaches, which are characterised, for example, by the fact that they allow greater freedom of movement and do not require direct contact with the body, i.e., they are non-contact. This systematic review discusses the relevant methods and technologies for non-contact monitoring of cardiorespiratory activity during sleep. Taking into account the current state of the art in non-intrusive technologies, we can identify the methods of non-intrusive monitoring of cardiac and respiratory activity, the technologies and types of sensors used, and the possible physiological parameters available for analysis. To do this, we conducted a literature review and summarised current research on the use of non-contact technologies for non-intrusive monitoring of cardiac and respiratory activity. The inclusion and exclusion criteria for the selection of publications were established prior to the start of the search. Publications were assessed using one main question and several specific questions. We obtained 3774 unique articles from four literature databases (Web of Science, IEEE Xplore, PubMed, and Scopus) and checked them for relevance, resulting in 54 articles that were analysed in a structured way using terminology. The result was 15 different types of sensors and devices (e.g., radar, temperature sensors, motion sensors, cameras) that can be installed in hospital wards and departments or in the environment. The ability to detect heart rate, respiratory rate, and sleep disorders such as apnoea was among the characteristics examined to investigate the overall effectiveness of the systems and technologies considered for cardiorespiratory monitoring. In addition, the advantages and disadvantages of the considered systems and technologies were identified by answering the identified research questions. The results obtained allow us to determine the current trends and the vector of development of medical technologies in sleep medicine for future researchers and research.
Flame-retardant finishing of cotton fabrics using DOPO functionalized alkoxy- and amido alkoxysilane
(2023)
In the present study, DOPO-based alkoxysilane (DOPO-ETES) and amido alkoxysilane (DOPO-AmdPTES) were synthesized by one-step and without by-products as halogen-free flame retardants. The flame retardants were applied on cotton fabric utilizing sol–gel method and pad-dry-cure finishing process. The flame retardancy, the thermal stability and the combustion ehaviour of treated cotton were evaluated by surface and bottom edge ignition flame test (according to EN ISO 15025), thermogravimetric analysis (TGA) and micro-scale combustion calorimeter (MCC). Unlike CO/DOPO-ETES sample, cotton treated with DOPO-AmdPTES nanosols exhibits self-extinguishing ehaviour with high char residue, an improvement of the LOI value and a significant reduction of the PHRR, HRC and THR compared to pristine cotton. Cotton finished with DOPO-AmdPTES reveals a semi-durability after ten laundering cycles keeping the flame-retardant properties unchanged. According to the results obtained from TGA-FTIR, Py-GC/MS and XPS, the major activity of flame retardant occurs in the condensed phase via catalytic induced char formation as physical barrier along with the activity in the gas phase derived mainly from the dilution effect. The early degradation of CO/DOPO-AmdPTES compared to CO/DOPO-ETES, triggered by the cleavage of the weak bond between P and C=O, as the DFT study indicated, provides the beneficial effect of this flame retardant on the fire resistance of cellulose.
Wertschätzung zählt
(2023)
Wie steht es mit den Sitten im B2B-Geschäft? Im Beitrag werden Wahrnehmung und Ursachen für den Sittenwandel im wirtschaftlichen Kontext in Deutschland und der Schweiz beleuchtet. Anhand einer Analyse der Werteforschung und Experteninterviews im B2B-Sales werden die Erscheinungsformen des Sittenwandels kritisch untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Wertschätzung, Respekt und Vertrauen im Vertriebsbereich zwar einen hohen Wert besitzen, aber oft missachtet werden.
Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der Verbreitung des Customer-Success-Managements im deutschsprachigen Mittelstand und der Frage, wie eine erfolgreiche Implementierung dort durchgeführt werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass, vorgelagert zum eigentlichen Customer-Success-Management-Prozess, interne sowie externe Voraussetzungen im deutschsprachigen Mittelstand geschaffen werden müssen, um eine nachhaltige Implementierung gewährleisten zu können. Dazu zählt die Transformation vom reinen Produktfokus hin zu einer kunden- und servicezentrierten Unternehmensstrategie. Voraussetzung dafür ist die Erhöhung des Digitalisierungsgrads der Produkte und internen Prozesse sowie ein aktives Change-Management.
Dieser Beitrag untersucht, wer in Deutschland Bildungsminister:in wird. Zur Klärung dieser Frage entwickelten wir einen Datensatz, der die biografischen Merkmale aller Bildungsminister:innen der deutschen Bundesländer zwischen 1950 und 2020 enthält. Als Beispiel für die Nutzung des Datensatzes untersuchen wir die beiden Merkmale Geschlecht und frühere Berufserfahrung und verknüpfen diese Merkmale mit Indikatoren für die Größe und Entwicklung des Bildungsbudgets und die Dauer der Amtszeit. Wir zeigen, dass zwischen 1950 und 2020 deutlich mehr Männer als Frauen zum/zur Bildungsminister:in ernannt wurden, unabhängig davon, welche Parteien die Bildungsminister:innen stellten. Außerdem verfügt die Mehrheit der Bildungsminister:innen bei Amtsantritt nicht über vorherige Berufserfahrung als Lehrer:in. Die meisten Bildungsminister:innen haben jedoch bereits politische Erfahrung, wenn sie ihr Amt antreten. Unsere Datenbank, die die erste umfassende Erhebung biografischer Merkmale von Bildungsminister:innen in den deutschen Bundesländern enthält, steht allen interessierten Forscher:innen zur Verfügung.
Der pH-Wert der menschlichen Haut liegt nicht im neutralen Bereich, sondern ist mit Werten von 3,5-6 – je nach Körperstelle – leicht Sauer. Das bietet der Kommensalen Hautflora einen geeigneten Lebensraum, wirkt jedoch abtötend auf einige pathogene Mikroorganismen und inaktivierend auf einige Viren. Dieser Säureschutzmantel der Haut stellt somit eine erste äußere Schutzschicht vor dem Befall von Krankheitserregern dar. Ein entsprechender Oberflächen-pH-Wert auf Textilien kann dazu beitragen, die Übertragung von Krankheitserregern durch die Kleidung von Mitarbeitern im Gesundheitswesen zu minimieren und gleichzeitig keinen negativen Einfluss auf die hauteigene Flora auszuüben. Zudem kann die Besiedlung von z.B. Bettwäsche durch pathogene Mikroorganismen vermindert werden. Einen positiven Einfluss kann dies zudem auf die bakterienassoziierte Geruchsbildung auf Funktionskleidung haben.
The fifth mobile communications generation (5G) can lead to a substantial change in companies enabling the full capability of wireless industrial communication. 5G with its key features of providing Enhanced Mobile Broadband, Ultra-Reliable and Low-Latency Communication, and Massive Machine Type Communication will support the implementation of Industry 4.0 applications. In particular, the possibility to set-up Non-Public Networks provides the opportunity of 5G communication in factories and ensures sole access to the 5G infrastructure offering new opportunities for companies to implement innovative mobile applications. Currently there exist various concepts, ideas, and projects for 5G applications in an industrial environment. However, the global rollout of 5G systems is a continuous process based on various stages defined by the global initiative 3rd Generation Partnership Project that develops and specifies the 5G telecommunication standard. Accordingly, some services are currently still far from their final performance capability or not yet implemented. Additionally, research lacks in clarifying the general suitability of 5G regarding frequently mentioned 5G use cases. This paper aims to identify relevant 5G use cases for intralogistics and evaluates their technical requirements regarding their practical feasibility throughout the upcoming 5G specifications.
The blockchain technology represents a decentralised database that stores information securely in immutable data blocks. Regarding supply chain management, these characteristics offer potentials in increasing supply chain transparency, visibility, automation, and efficiency. In this context, first token-based mapping approaches exist to transfer certain manufacturing processes to the blockchain, such as the creation or assembly of parts as well as their transfer of ownership. This paper proposes a prototypical blockchain application that adopts an authority concept and a concept of smart non-fungible tokens. The application enables the mapping of complex products in dynamic supply chains that require the auditability of changeable assembling processes on the blockchain. Finally, the paper demonstrates the practical feasibility of the proposed application based on a prototypical implementation created on the Ethereum blockchain.
Das Interview geht der Frage nach: Verändern neue Geschäftsmodelle die Unternehmenssteuerung? Dazu machen die Diskussionspartner am Beispiel der Automobilbranche auf vielfältige Veränderungen und Entwicklungen aufmerksam. Zentral ist die Herausbildung neuer Geschäftsmodelle, die die Funktionsweise und den Marktauftritt der Unternehmen zeitgerecht und wirtschaftlich erfolgreich gestalten sollen. Ebenso wichtig ist die Zusammenfassung der vielfältigen Steuerungsaktivitäten in einem Steuerungsmodell und deren fortlaufende Abstimmung mit den sich aus dem Geschäftsmodell jeweils ergebenden Steuerungsanforderungen.
Purpose
Job advertisements are important means of communicating role expectations for management accountants to the labor market. They provide information about which roles are sought and expected. However, which roles are communicated in job advertisements is unknown so far.
Design/methodology/approach
With a text-mining approach on a large sample of 889 job ads, the authors extract information on roles, type of firm and hierarchical position of the management accountant sought.
Findings
The results indicate an apparent mix of different role types with a strong focus on a classic watchdog role. However, the business partner role is more often sought for leadership positions or in family businesses and small- and medium-sized enterprises (SME).
Research limitations/implications
The main limitation is the lack of an agreed-upon measurement instrument for roles in job offers. The study results imply that corporate practice is not as theory-driven as is postulated and communicated in the management accounting community. This indicates the existence of a research-practice gap and tensions between different actors in the management accounting field.
Practical implications
The results challenge the current role discussion of professional organizations for management accountants as business partners.
Originality/value
The authors contribute the first study, which explicitly analyzes the communication of roles in job offers for management accountants. It indicates a discrepancy between scholarly discussion on roles and management accountants' work from an employer's perspective.
Artificial intelligence (AI) is one of the most promising technologies of the post-pandemic era. Cloud computing technology can simplify the process of developing AI applications by offering a variety of services, including ready-to-use tools to train machine learning (ML) algorithms. However, comparing the vast amount of services offered by different providers and selecting a suitable cloud service can be a major challenge for many firms. Also in academia, suitable criteria to evaluate this type of service remain largely unclear. Therefore, the overall aim of this work has been to develop a framework to evaluate cloud-based ML services. We use Design Science Research as our methodology and conduct a hermeneutic literature review, a vendor analysis, as well as, expert interviews. Based on our research, we present a novel framework for the evaluation of cloud-based ML services consisting of six categories and 22 criteria that are operationalized with the help of various metrics. We believe that our results will help organizations by providing specific guidance on how to compare and select service providers from the vast amount of potential suppliers.
Towards a sustainable future, looking beyond the system boundaries of a single manufacturing company is necessary to promote meaningful collaborations in terms of circular economy principles. In this context digital data processing technologies to connect the potential collaborators are seen as enablers to make use of proven collaborative circular business models (CCBMs). Since most of such data processing technologies rely on features to describe the entities involved, it is essential to provide guidance for identifying and selecting the relevant and most appropriate ones. Defining critical success factors (CSFs) is considered a suitable instrument to describe the decisive factors. A systematic literature review (SLR), followed by a qualitative synthesis is investigating two scientific fields of work, namely (1) the general relevant features of CCBMs and, (2) methodologies for determining CSFs. This results in the development of a conceptual framework which provides guidance for digital applications that perform further digital processing based on the relevant CSFs relating to the specific CCBM.
Die Coronapandemie hat Deutschland seit dem Frühjahr 2020 fest im Griff. Eine zentrale Maßnahme zur Verlangsamung der Ausbreitung des Coronavirus war von Beginn an die Schließung von Schulen. In einer ersten Studie wurden die Lernzeitverluste durch die Corona-bedingten Schulschließungen im Frühjahr 2020 quantifiziert (Wößmann, Freundl, Lergetporer, Grewenig, Werner & Zierow, 2020). Es zeigte sich, dass sich die Lernzeit der Schülerinnen und Schüler durch die Schulschließungen halbiert hatte und die Verluste bei leistungsschwächeren Schülerinnen und Schülern besonders groß waren. Im Frühjahr 2020 wurde die Verringerung der Lernzeit von den Schulen nicht kompensiert: Nur ein kleiner Teil der Schülerinnen und Schüler hatte in dieser Phase regelmäßigen Distanzunterricht und täglichen Kontakt mit Lehrkräften. Während der Sommer- und Herbstmonate seit der Phase der ersten Schulschließungen hatten Schulverwaltung, Schulen und Lehrkräfte Zeit, sich auf Distanzunterricht und digitale Lehrmethoden umzustellen, um Lernausfällen während etwaiger erneuter Schulschließungen entgegenzuwirken. Inwiefern dies dazu geführt hat, dass die Schülerinnen und Schüler während der Schulschließungen Anfang 2021 tatsächlich mehr Zeit mit Lernen verbracht haben als im Frühjahr 2020, ist jedoch bislang weitgehend unbekannt.
Um zu erfahren, mit welchen Aktivitäten die Schulkinder die Zeit der Schulschließungen Anfang 2021 verbracht haben, wurde erneut eine deutschlandweite Umfrage durchgeführt, diesmal unter mehr als 2.000 Eltern von Schulkindern. Die Ergebnisse liefern umfassende Einblicke in den Alltag von Schulkindern, Eltern und Schulen während der Schulschließungen Anfang 2021. Sie zeigen, wie viele Stunden die Schulkinder in dieser Phase mit Lernen und anderen kreativen und passiven Tätigkeiten verbracht haben, welche konkreten Maßnahmen die Schulen ergriffen haben, um den Schulbetrieb aufrechtzuerhalten, wie effektiv das Lernen zu Hause war, und wie die Eltern das häusliche Lernumfeld einschätzen. Dabei vergleichen wir die Aktivitäten während der Schulschließungen Anfang 2021 mit den Aktivitäten während der ersten Corona-bedingten Schulschließungen im Frühjahr 2020 sowie mit den Aktivitäten vor Corona (vgl. Wößmann et al., 2020). Wir berichten zudem Ergebnisse zum sozio-emotionalen Wohlbefinden der Kinder nach einem Jahr Coronapandemie und zu den Einschätzungen der Eltern, welche breiteren Auswirkungen die Schulschließungen auf verschiedene Lebensbereiche ihrer Kinder haben. Die Befragung liefert somit neue empirische Erkenntnisse über mögliche Folgen der Corona-Krise für den Bildungserfolg von Kindern in Deutschland. Dabei untersuchen wir auch, inwiefern sich die Auswirkungen der Schulschließungen zwischen leistungsstärkeren und -schwächeren Schülerinnen und Schülern sowie zwischen Akademikerkindern und Nicht-Akademikerkindern unterscheiden.
Auf dem Weg zu einer neuen Normalität in Schule und Bildung?! : Empfehlungen der Beitragenden
(2023)
Die im vorliegenden Band präsentierten Studien und Erkenntnisse zeigen die tiefen Einschnitte, die die Pandemie in Schule und Bildung hinterlassen hat. Zahlreiche Forschende, Expertinnen und Experten, aber auch engagierte Eltern, Kinder und Jugendliche wünschen sich in Anbetracht der Erfahrungen eine „neue“ Normalität für Schule und Bildung – eine Normalität, in der Bildungsungerechtigkeit wirksamer begegnet wird, die digitaler ist, … Wie könnte der Weg dahin aussehen?
Dieses Buch vermittelt die grundlegenden Kenntnisse für den Layoutentwurf digitaler und analoger Schaltungen. Neben den ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen werden auch Werkzeugaspekte behandelt. Das Werk befähigt Ingenieure, einen Schaltplan oder eine Netzliste in eine Layoutdarstellung zur Fertigung eines integrierten Schaltkreises (IC) oder einer Leiterplatte umzusetzen. Nach einer einleitenden Übersicht zu Fertigungstechnologien, Besonderheiten der Mikroelektronik und den Aufgaben des Layoutentwurfs behandelt Kap. 2 zunächst die technologischen Grundlagen der IC-Fertigung. Darauf aufbauend werden nachfolgend alle Aspekte des Layoutentwurfs vertieft: Schnittstellen, Entwurfsregeln und Bibliotheken (Kap. 3), Entwurfsstile, -modelle und -flüsse (Kap. 4), Entwurfsschritte (Kap. 5), Besonderheiten des analogen IC-Entwurfs (Kap. 6) und schließlich Zuverlässigkeitsmaßnahmen (Kap. 7). Das Buch eignet sich als Lehrbuch in den Ingenieurwissenschaften und als Nachschlagewerk für Schaltungs- und Layoutentwickler in der Industrie.
Analog integrated circuit sizing is notoriously difficult to automate due to its complexity and scale; thus, it continues to heavily rely on human expert knowledge. This work presents a machine learning-based design automation methodology comprising pre-defined building blocks such as current mirrors or differential pairs and pre-computed look-up tables for electrical characteristics of primitive devices. Modeling the behavior of primitive devices around the operating point with neural networks combines the speed of equation-based methods with the accuracy of simulation-based approaches and, thereby, brings quality of life improvements for analog circuit designers using the gm/Id method. Extending this procedural automation method for human design experts, we present a fully autonomous sizing approach. Related work shows that the convergence properties of conventional optimization approaches improve significantly when acting in the electrical domain instead of the geometrical domain. We, therefore, formulate the circuit sizing task as a sequential decision-making problem in the alternative electrical design space. Our automation approach is based entirely on reinforcement learning, whereby abstract agents learn efficient design space navigation through interaction and without expert guidance. These agents’ learning behavior and performance are evaluated on circuits of varying complexity and different technologies, showing both the feasibility and portability of the work presented here.
Die Gewinnung und Bindung qualifizierter MINT-Mitarbeitender (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) gehört zu den Herausforderungen des Personalmanagements, gerade in Bezug auf den weiblichen MINT-Nachwuchs. Spannend ist die Frage, ob Frauen Arbeitgebermerkmale anders gewichten als Männer und sich geschlechtsspezifische Präferenzen bei arbeitsplatzbezogenen Merkmalen auf den MINT-Kontext übertragen lassen. Eine empirische Untersuchung mit Studierenden technischer Studiengänge liefert Ansatzpunkte für die zielgruppenspezifische Gestaltung von Employer-Branding-Kampagnen und Rekrutierungsaktivitäten.
Resilienz gewinnt für produzierende Unternehmen immer mehr an Bedeutung. Es fehlen jedoch geeignete Maßzahlen, um ein Produktionssystem auf dessen Resilienzfähigkeit zu analysieren. Dieser Beitrag stellt Resilienzmessgrößen vor, welche es ermöglichen verschiedene Produktionssysteme zu vergleichen und zusätzlich Optimierungsmaßnahmen zu bewerten.
Condition monitoring supported with artificial intelligence, cloud computing, and industrial internet of things (IIoT) technologies increases the feasibility of predictive maintenance. However, the cost of traditional sensors, data acquisition systems, and the required information technology expert-knowledge challenge the industry. This paper presents a hybrid condition monitoring system (CMS) architecture consisting of a distributed, low-cost IIoT-sensor solution. The CMS uses micro-electro-mechanical system (MEMS) microphones for data acquisition, edge computing for signal preprocessing, and cloud computing, including artificial neural networks (ANN) for higher-level information processing. The system's feasibility is validated using a testbed for reciprocating linear-motion axes.
Machine failures’ consequences – a classification model considering ultra-efficiency criteria
(2023)
To strive for a sustainable production, maintenance has to evaluate possible machine failure consequences not just economically but also holistically. Approaches such as the ultra-efficiency factory consider energy, material, human/staff, emission, and organization as optimization dimensions. These ultra-efficiency dimensions can be considered for analyzing not only the respective machine failure but also the effects on the entire production system holistically. This paper presents an easy to use method, based on a questionnaire, for assessing the failure consequences of a machine malfunction in a production system considering the ultra-efficiency dimensions. The method was validated in a battery production.
Using predictive maintenance, more efficient processes can be implemented, leading to fewer maintenance costs and increased availability. The development of a predictive maintenance solution currently requires high efforts in time and capacity as well as often interdisciplinary cooperation. This paper presents a standardized model to describe a predictive maintenance use case. The description model is used to collect, present, and document the required information for the implementation of predictive maintenance use cases by and for different stakeholders. Based on this model, predictive maintenance solutions can be introduced more efficiently. The method is validated across departments in the automotive sector.
The increasing complexity and need for availability of automated guided vehicles (AGVs) pose challenges to companies, leading to a focus on new maintenance strategies. In this paper, a smart maintenance architecture based on a digital twin is presented to optimize the technical and economic effectiveness of AGV maintenance activities. To realize this, a literature review was conducted to identify the necessary requirements for Smart Maintenance and Digital Twins. The identified requirements were combined into modules and then integrated into an architecture. The architecture was evaluated on a real AGV on the battery as one of the critical components.
Dieses forschungsorientierte Buch enthält wichtige Beiträge zur Gestaltung der digitalen Transformation. Es umfasst die folgenden Hauptabschnitte in 20 Kapiteln:
- Digitale Transformation
- Digitales Geschäft
- Digitale Architektur
- Entscheidungshilfe
- Digitale Anwendungen
Es konzentriert sich auf digitale Architekturen für intelligente digitale Produkte und Dienstleistungen und ist eine wertvolle Ressource für Forscher, Doktoranden, Postgraduierte, Absolventen, Studenten, Akademiker und Praktiker, die sich für die digitale Transformation interessieren.
In diesem Kapitel wird eine Einführung in die sich abzeichnenden Trends bei der Gestaltung der digitalen Transformation gegeben, wobei der Schwerpunkt auf digitalen Produkten, intelligenten Diensten und damit verbundenen Systemen sowie auf Methoden, Modellen und Architekturen liegt. Das primäre Ziel dieses Buches ist es, einige der neuesten Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet hervorzuheben. Wir stellen eine Reihe von Kurzbeschreibungen der im Buch enthaltenen Kapitel zur Verfügung.
Die digitale Transformation ist die heute vorherrschende geschäftliche Transformation, die einen starken Einfluss darauf hat, wie digitale Dienstleistungen und Produkte dienstleistungsdominant gestaltet werden. Eine beliebte zugrundeliegende Theorie der Wertschöpfung und des wirtschaftlichen Austauschs, die als dienstleistungsdominante Logik (S-D) bekannt ist, kann mit vielen erfolgreichen digitalen Geschäftsmodellen verbunden werden. Allerdings ist die S-D-Logik an sich abstrakt. Unternehmen können sie nicht ohne Weiteres als Instrument für die Innovation und Gestaltung von Geschäftsmodellen nutzen. Um dies zu ändern, wird eine umfassende Ideenfindungsmethode auf der Grundlage der S-D-Logik vorgeschlagen, die als service-dominantes Design (SDD) bezeichnet wird. SDD zielt darauf ab, Unternehmen beim Übergang zu einer service- und wertorientierten Perspektive zu unterstützen. Die Methode bietet eine vereinfachte Möglichkeit, den Ideenfindungsprozess auf der Grundlage von vier Modellkomponenten zu strukturieren. Jede Komponente besteht aus praktischen Implikationen, Hilfsfragen und Visualisierungstechniken, die aus einer Literaturrecherche, einer Anwendungsfallbewertung der digitalen Mobilität und einer Fokusgruppendiskussion abgeleitet wurden. SDD ist ein erster Schritt zu einem Toolset, das etablierte Unternehmen bei der Service- und Werteorientierung im Rahmen ihrer digitalen Transformation unterstützen kann.
Unternehmen sind derzeit dabei, ihre Strategie, ihre Prozesse und ihre Informationssysteme zu verändern, um ihren Digitalisierungsgrad zu erhöhen. Das Potenzial des Internets und verwandter digitaler Technologien wie Internet der Dinge, Services Computing, Cloud Computing, künstliche Intelligenz, Big Data mit Analysen, mobile Systeme, Kollaborationsnetzwerke und cyber-physikalische Systeme treibt neue Geschäftsmodelle an und ermöglicht sie. Die Digitalisierung führt zu einer tiefgreifenden Umwälzung bestehender Unternehmen, Technologien und Volkswirtschaften und fördert die Architektur digitaler Umgebungen mit vielen eher kleinen und verteilten Strukturen. Dies hat starke Auswirkungen auf neue Wertschöpfungsmöglichkeiten und die Gestaltung digitaler Dienste und Produkte, die durch die Nutzung einer service-dominanten Logik gesteuert werden. Das Hauptergebnis des Buchkapitels erweitert Methoden für integrale digitale Strategien um wertorientierte Modelle für digitale Produkte und Dienstleistungen, die im Rahmen eines multiperspektivischen digitalen Unternehmensarchitektur-Referenzmodells definiert werden.
Mobile monitoring of outpatients during cancer therapy becomes possible through technological advancements. This study leveraged a new remote patient monitoring app for in-between systemic therapy sessions. Patients’ evaluation showed that the handling is feasible. Clinical implementation must consider an adaptive development cycle for reliable operations.
This article proposes several modified quasi Z-source dc/dc boost converters. These can achieve soft-switching by using a clamp-switch network comprised of an active switch and a diode in parallel with a capacitor connected across one of the inductors of the Z-source network. In this way, ringing at the transistor switching node is mitigated, and the voltage at the turn-on of the transistor is reduced. Even a zero voltage switching (ZVS) of the main transistor is possible if the capacitor in the clamp-switch network is adequately chosen. The proposed circuit structure and operating mode are described and validated through simulations and measurements on a low-power prototype.
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.
Sleep is extremely important for physical and mental health. Although polysomnography is an established approach in sleep analysis, it is quite intrusive and expensive. Consequently, developing a non-invasive and non-intrusive home sleep monitoring system with minimal influence on patients, that can reliably and accurately measure cardiorespiratory parameters, is of great interest. The aim of this study is to validate a non-invasive and unobtrusive cardiorespiratory parameter monitoring system based on an accelerometer sensor. This system includes a special holder to install the system under the bed mattress. The additional aim is to determine the optimum relative system position (in relation to the subject) at which the most accurate and precise values of measured parameters could be achieved. The data were collected from 23 subjects (13 males and 10 females). The obtained ballistocardiogram signal was sequentially processed using a sixth-order Butterworth bandpass filter and a moving average filter. As a result, an average error (compared to reference values) of 2.24 beats per minute for heart rate and 1.52 breaths per minute for respiratory rate was achieved, regardless of the subject’s sleep position. For males and females, the errors were 2.28 bpm and 2.19 bpm for heart rate and 1.41 rpm and 1.30 rpm for respiratory rate. We determined that placing the sensor and system at chest level is the preferred configuration for cardiorespiratory measurement. Further studies of the system’s performance in larger groups of subjects are required, despite the promising results of the current tests in healthy subjects.
Herein, biochar from biomass residues is demonstrated as active materials for the catalytic cracking of waste motor oil into diesel-like fuels. Above all, alkali-treated rice husk biochar showed great activity with a 250% increase in the kinetic constant compared to the thermal cracking. It also showed better activity than synthetic materials, as previously reported. Moreover, much lower activation energy (185.77 to 293.48 kJ/mol) for the cracking process was also obtained. According to materials characterization, the catalytic activity was more related to the nature of the biochar’s surface than its specific surface area. Finally, liquid products complied with all the physical properties defined by international standards for diesel-like fuels, with the presence of hydrocarbons chains between C10 - C27 similar to the ones obtained in commercial diesel.
Vertragsstrafen und Schadenspauschalen wegen verspäteter Lieferung in CISG-Einkaufsbedingungen
(2023)
Der Käufer will in seinen Einkaufsbedingungen die Folgen verspäteter Lieferungen regeln. Er will sicherstellen, dass der Verkäufer die Nachteile, die durch die Verspätung entstehen, voll ausgleichen muss. Das deutsche AGB-Recht setzt hier dem Käufer rechtliche Grenzen. Sie gelten grundsätzlich auch, wenn UN-Kaufrecht Anwendung findet und Rechtswahl oder Kollisionsrecht des Forumstaates auf deutsches Recht verweisen. Die Wirksamkeit der Klauseln hängt dann von den Wertungen ab, die dem UN-Kaufrecht zugrunde liegen. Bei der Gestaltung von Einkaufsbedingungen hat das Vorteile: Das UN-Kaufrecht schafft Freiräume, die man nicht hat, wenn nur das BGB gilt.
Einkaufsbedingungen weichen mitunter von der gesetzlichen Regelung der Folgen der verspäteten Lieferung ab: Hier finden sich oft Klauseln, die fixe Summen vorsehen. Mit ihnen will der Käufer sicherstellen, mindestens diese Summe vom Verkäufer bei verspäteter Lieferung zu erhalten. Das ist aber nicht das einzige Ziel, das der Käufer mit den fixen Summen verfolgt. Auch will er, dass der Verkäufer ihm Schäden ersetzt, die über diese fixe Summe hinausgehen. Darüber hinaus will der Käufer sich und sein Unternehmen nicht mit zusätzlichen Formalien belasten, etwa mit einer Pflicht, sich bei Annahme verspäteter Lieferungen weitergehende Rechte vorbehalten zu müssen. Beiden fixen Summen, die der Käufer wählen kann, ist zwischen Schadenspauschale und Vertragsstrafe zu unterscheiden. Die Vertragsstrafe soll als „Druckmittel“ die rechtzeitige Belieferung des Käufers sicherstellen, die Schadenspauschale soll dem Käufer helfen, seinen Schaden einfacher gerichtlich durchsetzen zu können. Gilt UN-Kaufrecht, ist die Vereinbarung von Vertragsstrafe oder Schadenspauschale zulässig. Das kann auch durch Einkaufsbedingungen geschehen.
In 2015, the United Nations adopted the Sustainable Development Goals (SDGs), a collection of 17 global objectives to promote economic, social and ecological development in all parts of the world. While the academic discussion on the contribution of companies to the Sustainable Development Goals has recently gained momentum, the role of business-to-business (B2B) partnerships in reaching the SDGs is underexplored, particularly when it comes to North-South relationships. With our research, we aim to fill this gap in the literature by investigating sales partnerships between German manufacturers and their distributors in African markets. Based on a qualitative analysis of 28 interviews with managers of German and African companies, we show that long-term partnerships and job creation, technology transfer, training as well as high standards are significant contributions of companies to achieve the SDGs. While several SDGs such as goals 4,6,13,16 and 17 are addressed by B2B partnership, we also discuss approaches on how the firms’ engagement could be further leveraged and expanded.
Naturfasern dienen der Menschheit seit Urzeiten als wichtiger Rohstoff für viele Gegenstände des täglichen Lebens, sei es als Kleidung, als technische Textilprodukte oder, im Falle von Cellulosefasern, als Ballaststoffe bei unserer Ernährung. Waren die allerersten Gebrauchstextilien unserer Vorfahren noch hauptsächlich tierischen Ursprungs in Form von Fellen und Pelzen, so wurden zunehmend die Pflanzenfasern als Ressource für vielfältige Anwendungen entdeckt. Dem Beispiel der Natur folgend, fanden die unterschiedlichen Faserarten Anwendung entsprechend ihres natürlichen Bestimmungszwecks bzw. entsprechend ihrer morphologischen und technologischen Eigenschaften. So wurde und wird z.B. Wolle aufgrund ihrer flexiblen, isolierenden und wärmenden Eigenschaften hauptsächlich als Kleidung und als Kälteschutz eingesetzt, während sich die steifen, glatten und festen Bastfasern wie Flachs oder Hanf, sich eher als Seile, Netze oder auch als Bogensehnen eigneten.
Non-fungible tokens (NFTs) are unique digital assets that have recently gained significant popularity, particularly in the digital art sector. The success of NFTs and other blockchain-based innovations depends on their ac-acceptance and use by consumers. This study aims to understand the impact of moral values on the acceptance of NFTs. Based on a quantitative survey with over 800 complete responses, the analysis shows that moral aspects of NFTs are indeed important for potential users. However, there is an attitude-behavior gap, as the positive impact of moral values on the intention to use NFTs is not reflected in the actual current usage of NFTs by the respondents. This study contributes to knowledge by providing new empirical data on the acceptance of NFTs and highlighting the role of moral values on the acceptance decision.
The pH value of the human skin is not in the neutral range but is slightly acidic with values of – depending on the body part – 3.5 to 6. This provides a suitable habitat for the commensal skin floral but has a killing effect on some pathogenic micro-organisms and an inactivating effect on some viruses. This protective acid mantle of the skin thus represents a first external protective layer against infestation by pathogens. An appropriate surface pH on textiles can help to minimize the transmission of pathogens through the clothing of healthcare workers while at the same time not exerting a negative influence on the skin’s own flora. In addition, the colonization of e.g. bed linen by pathogenic microorganisms can be reduced. This can also have a positive influence on bacteria-associated odor formation on functional clothing.
Die Digitalisierung, der ständige technologische Fortschritt und immer kürzere Produktlebenszyklen stellen Unternehmen derzeit vor große Herausforderungen. Um am Markt erfolgreich zu sein, müssen Geschäftsmodelle häufiger und schneller als früher an veränderte Marktbedingungen angepasst werden. Schnelle Anpassungsfähigkeit, auch Agilität genannt, ist in der heutigen Zeit ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Aufgrund des ständig wachsenden IT-Anteils von Produkten und der Tatsache, dass diese mit Hilfe von IT hergestellt werden, hat die Änderung des Geschäftsmodells große Auswirkungen auf die Unternehmensarchitektur (EA). Die Entwicklung von EAs ist jedoch eine sehr komplexe Aufgabe, da viele Beteiligte mit gegensätzlichen Interessen in den Entscheidungsprozess eingebunden sind. Daher ist ein hohes Maß an Zusammenarbeit erforderlich. Um Unternehmen bei der Entwicklung ihrer EA zu unterstützen, wird in diesem Artikel eine neuartige integrative Methode vorgestellt, die die Interessen der Stakeholder systematisch in die Entscheidungsfindung einbezieht. Durch die Anwendung der Methode wird die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Interessengruppen verbessert, indem Berührungspunkte zwischen ihnen identifiziert werden. Darüber hinaus machen die standardisierten Aktivitäten die Entscheidungsfindung transparenter und vergleichbarer, ohne die Kreativität einzuschränken.
The volume includes papers presented at the International KES Conference on Human Centred Intelligent Systems 2023 (KES HCIS 2023), held in Rome, Italy on June 14–16, 2023. This book highlights new trends and challenges in intelligent systems, which play an important part in the digital transformation of many areas of science and practice. It includes papers offering a deeper understanding of the human-centred perspective on artificial intelligence, of intelligent value co-creation, ethics, value-oriented digital models, transparency, and intelligent digital architectures and engineering to support digital services and intelligent systems, the transformation of structures in digital businesses and intelligent systems based on human practices, as well as the study of interaction and the co-adaptation of humans and systems.
Current advances in Artificial Intelligence (AI) combined with other digitalization efforts are changing the role of technology in service ecosystems. Human-centered intelligent systems and services are the target of many current digitalization efforts and part of a massive digital transformation based on digital technologies. Artificial intelligence, in particular, is having a powerful impact on new opportunities for shared value creation and the development of smart service ecosystems. Motivated by experiences and observations from digitalization projects, this paper presents new methodological experiences from academia and practice on a joint view of digital strategy and architecture of intelligent service ecosystems and explores the impact of digitalization based on real case study results. Digital enterprise architecture models serve as an integral representation of business, information, and technology perspectives of intelligent service-based enterprise systems to support management and development. This paper focuses on the novel aspect of closely aligned digital strategy and architecture models for intelligent service ecosystems and highlights the fundamental business mechanism of AI-based value creation, the corresponding digital architecture, and management models. We present key strategy-oriented architecture model perspectives for intelligent systems.
In today’s education, healthcare, and manufacturing sectors, organizations and information societies are discussing new enhancements to corporate structure and process efficiency using digital platforms. These enhancements can be achieved using digital tools. Industry 5.0 and Society 5.0 give several potentials for businesses to enhance the adaptability and efficacy of their industrial processes, paving the door for developing new business models facilitated by digital platforms. Society 5.0 can contribute to a super-intelligent society that includes the healthcare industry. In the past decade, the Internet of Things, Big Data Analytics, Neural Networks, Deep Learning, and Artificial Intelligence (AI) have revolutionized our approach to various job sectors, from manufacturing and finance to consumer products. AI is developing quickly and efficiently. We have heard of the latest artificial intelligence chatbot, ChatGPT. OpenAI created this, which has taken the internet by storm. We tested the effectiveness of a considerable language model referred to as ChatGPT on four critical questions concerning “Society 5.0”, “Healthcare 5.0”, “Industry,” and “Future Education” from the perspectives of Age 5.0.
Enterprises and societies currently face essential challenges, and digital transformation can contribute to their resolution. Enterprise architecture (EA) is useful for promoting digital transformation in global companies and information societies covering ecosystem partners. The advancement of new business models can be promoted with digital platforms and architectures for Industry 4.0 and Society 5.0. Therefore, products from the sector of healthcare, manufacturing and energy, etc. can increase in value. The adaptive integrated digital architecture framework (AIDAF) for Industry 4.0 and the design thinking approach is expected to promote and implement the digital platforms and digital products for healthcare, manufacturing and energy communities more efficiently. In this paper, we propose various cases of digital transformation where digital platforms and products are designed and evaluated for digital IT, digital manufacturing and digital healthcare with Industry 4.0 and Society 5.0. The vision of AIDAF applications to perform digital transformation in global companies is explained and referenced, extended toward the digitalized ecosystems such as Society 5.0 and Industry 4.0.