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Effektives Risiko-Management sollte neben quantifizierbaren, bekannten Risiken auch Ereignisse berücksichtigen, die entweder in ähnlicher Art bereits eingetreten oder grundsätzlich vorstellbar sind. Für eine Identifikation dieser "Grauen Schwäne" müssen institutionell-organisatorische Voraussetzungen geschaffen und analytisch-konzeptionelle Instrumente bereitgestellt werden.
We investigated the state of artificial intelligence (AI) in pharmaceutical research and development (R&D) and outline here a risk and reward perspective regarding digital R&D. Given the novelty of the research area, a combined qualitative and quantitative research method was chosen, including the analysis of annual company reports, investor relations information, patent applications, and scientific publications of 21 pharmaceutical companies for the years 2014 to 2019. As a result, we can confirm that the industry is in an ‘early mature’ phase of using AI in R&D. Furthermore, we can demonstrate that, despite the efforts that need to be managed, recent developments in the industry indicate that it is worthwhile to invest to become a ‘digital pharma player’.
We present the modification of ethylene-propylene rubber (EPM) with vinyltetra-methydisiloxane (VTMDS) via reactive extrusion to create a new silicone-based material with the potential for high-performance applications in the automotive, industrial and biomedical sectors. The radical-initiated modification is achieved with a peroxide catalyst starting the grafting reaction. The preparation process of the VTMDS-grafted EPM was systematically investigated using process analytical technology (in-line Raman spectroscopy) and the statistical design of experiments (DoE). By applying an orthogonal factorial array based on a face-centered central composite experimental design, the identification, quantification and mathematical modeling of the effects of the process factors on the grafting result were undertaken. Based on response surface models, process windows were defined that yield high grafting degrees and good grafting efficiency in terms of grafting agent utilization. To control the grafting process in terms of grafting degree and grafting efficiency, the chemical changes taking place during the modification procedure in the extruder were observed in real-time using a spectroscopic in-line Raman probe which was directly inserted into the extruder. Successful grafting of the EPM was validated in the final product by 1H-NMR and FTIR spectroscopy.
Im Projekt GalvanoFlex_BW sind verschiedene Möglichkeiten zur Verbesserung der Energieeffizienz von energieintensiven Industrieunternehmen aufgezeigt und untersucht worden. Die Einführung der KWK im stromoptimierten Betrieb stellte dabei einen besonders betrachteten Aspekt dar. Neben der technischen Untersuchung ist zudem eine sozialwissenschaftliche Betrachtung vorgenommen worden, um die Einführung und Umsetzung entsprechender Maßnahmen auch unter diesem Aspekt zu betrachten. Ein zusätzlicher wichtiger Schwerpunkt des Projektes war die Übertragung des erarbeiteten Wissens an weitere Unternehmen, Institutionen etc., die nicht direkt am Projekt beteiligt waren.
Durch die Zusammenarbeit von vier Forschungs- und drei Industriepartnern sind die Arbeiten praxisorientiert auf Basis realer Messdaten sowie im Zuge von Befragungen der handelnden Personen bei den Projektpartnern im Sinne eines Reallabors durchgeführt worden.
Die Notwendigkeit zur Einsparung von Energie und damit zur Umsetzung von Effizienzmaßnahmen ist ein wichtiger Schritt, um die von der EU geplante Reduktion von Treibhausgasen zu erreichen. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass die Energiekosten auch zukünftig weiter ansteigen. Dadurch werden Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz zu einem wichtigen Element, eine wettbewerbsfähige Produktion zu gewährleisten. Im Rahmen des Projektes sind deshalb verschiedene Energieeffizienzmaßnahmen speziell für die Galvanotechnik recherchiert, analysiert und in einen Maßnahmenkatalog überführt worden. Des Weiteren wurde eine Bewertungsmethode entwickelt, die die Unternehmen der Galvanotechnik bei der Identifikation von sinnvollen Energieeffizienzmaßnahmen unterstützen soll.
Bei den Untersuchungen zur Umsetzung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen konnte am Beispiel von zwei Unternehmen mit stark unterschiedlichen Strom- und Wärmebedarfswerten gezeigt werden, dass der Einsatz entsprechender Anlagen wirtschaftlich lohnenswert ist. Im günstigsten Fall ergeben sich Amortisationszeiten von etwa zwei Jahren. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass die Auslegung des Block-heizkraftwerkes stark von den Strom- und Wärmebedarfswerten abhängt und dass der Pufferspeicher keinesfalls zu klein ausgelegt werden sollte. Eine intelligente stromoptimierte Steuerung mit Lastspitzenmanagement kann die Wirtschaftlichkeit jedoch häufig nur noch wenig gegenüber dem wärmegeführten Betrieb verbessern. Ursache dafür ist, dass das derzeitige Förder- und Vergütungssystem für Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen nahezu keine Anreize für einen am Strombedarf und damit an der Deckung von Residuallast orientierten Betrieb bietet. Einzig bei Unternehmen mit ausgeprägten Spitzen im Strombezug, kann der gezielte Einsatz eines Blockheizkraftwerkes zu einer signifikanten Senkung des Leistungspreises führen.
Darüber hinaus ist die Einführung einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage generell als komplexe Energieeffizienzmaßnahme anzusehen, die deshalb neben den wirtschaftlichen Aspekten erhöhte Anforderungen an die Unternehmen und das professionelle Umfeld stellt, die im Rahmen der sozialwissenschaftlichen Begleitforschung untersucht worden sind. Dabei konnten Treiber aber auch Hemmnisse zur Umsetzung der Technologie sowohl innerhalb der Unternehmen als auch außerhalb identifiziert werden. Die internen Hemmnisse sind dabei auf unterschiedliche Ursachen zurückzuführen, wie die hohe Komplexität der KWK-Technologie, die schwierige Bewertung des Gesamtnutzens im Unternehmen, die mangelnde personelle Ausstattung und fehlende Unternehmerentscheidungen. Abhilfe schaffen, und damit als Treiber wirken, können hier ein verbessertes Beratungsangebot insbesondere seitens neutraler Stellen sowie der Anlagenbetrieb im Contracting.
Die Übertragung der im Projekt erarbeiteten Ergebnisse ist bereits während der Projektlaufzeit über die Branchenplattform im Zuge verschiedener Workshops, die speziell auf Unternehmen und Institutionen außerhalb des Projektkonsortiums ausgerichtet waren, erfolgt. Zur Verstärkung der Verbreitung des erarbeiteten Wissens ist zum Projektende eine Serie aus vier Fachartikeln in einem namhaften Branchenmagazin erschienen, und es ist eine Internetseite zum Projekt erstellt worden (www.galvanoflex_bw.de). Letztere hat dabei nicht nur die Aufgabe der Wissensverbreitung, sondern sie soll auch über das Projektende hinaus als Kontaktplattform dienen, um die Umsetzung von Effizienzmaßnahmen mit dem im Projekt generierten Wissen zu unterstützen.
The cloud evolved into an attractive execution environment for parallel applications, which make use of compute resources to speed up the computation of large problems in science and industry. Whereas Infrastructure as a Service (IaaS) offerings have been commonly employed, more recently, serverless computing emerged as a novel cloud computing paradigm with the goal of freeing developers from resource management issues. However, as of today, serverless computing platforms are mainly used to process computations triggered by events or user requests that can be executed independently of each other and benefit from on-demand and elastic compute resources as well as per-function billing. In this work, we discuss how to employ serverless computing platforms to operate parallel applications. We specifically focus on the class of parallel task farming applications and introduce a novel approach to free developers from both parallelism and resource management issues. Our approach includes a proactive elasticity controller that adapts the physical parallelism per application run according to user-defined goals. Specifically, we show how to consider a user-defined execution time limit after which the result of the computation needs to be present while minimizing the associated monetary costs. To evaluate our concepts, we present a prototypical elastic parallel system architecture for self-tuning serverless task farming and implement two applications based on our framework. Moreover, we report on performance measurements for both applications as well as the prediction accuracy of the proposed proactive elasticity control mechanism and discuss our key findings.
Unternehmen wenden insbesondere bei IT-nahen Projekten seit einigen Jahren auch im Controlling verstärkt ein agiles Vorgehen an. Erfahrungen zeigen jedoch, dass dies nicht bei allen Projekten in jedem Unternehmen funktioniert. Hybride Ansätze, die agile mit klassischen Projekt-Management-Methoden verbinden, bieten eine Lösung.
Direct observation of structural heterogeneity and tautomerization of single hypericin molecules
(2021)
Tautomerization is a fundamental chemical reaction which involves the relocation of a proton in the reactants. Studying the optical properties of tautomeric species is challenging because of ensemble averaging. Many molecules, such as porphines, porphycenes, or phenanthroperylene quinones, exhibit a reorientation of the transition dipole moment (TDM) during tautomerization, which can be directly observed in single-molecule experiments. Here, we study single hypericin molecules, which is a prominent phenanthroperylene quinone showing antiviral, antidepressive, and photodynamical properties. Observing abrupt flipping of the image pattern combined with time-dependent density functional theory calculations allows drawing conclusions about the coexistence of four tautomers and their conversion path. This approach allows the unambiguous assignment of a TDM orientation to a specific tautomer and enables the determination of the chemical structure in situ. Our approach can be applied to other molecules showing TDM reorientation during tautomerization, helping to gain a deeper understanding of this important process.
The effect of hard segment content and diisocyanate structure on the transparency and mechanical properties of soft poly(dimethylsiloxane) (PDMS)-based urea elastomers (PSUs) was investigated. A series of PSU elastomers were synthesized from an aminopropyl-terminated PDMS (M¯n: 16,300 g·mol−1), which was prepared by ring chain equilibration of the monomers octamethylcyclotetrasiloxane (D4) and 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane (APTMDS). The hard segments (HSs) comprised diisocyanates of different symmetry, i.e., 4,4′-methylenebis(cyclohexyl isocyanate) (H12MDI), 4,4′-methylenebis(phenyl isocyanate) (MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), and trans-1,4-cyclohexane diisocyanate (CHDI). The HS contents of the PSU elastomers based on H12MDI and IPDI were systematically varied between 5% and 20% by increasing the ratio of the diisocyanate and the chain extender APTMDS. PSU copolymers of very low urea HS contents (1.0–1.6%) were prepared without the chain extender. All PSU elastomers and copolymers exhibited good elastomeric properties and displayed elongation at break values between 600% and 1100%. The PSUs with HS contents below 10% were transparent and became increasingly translucent at HS contents of 15% and higher. The Young’s modulus (YM) and ultimate tensile strength values of the elastomers increased linearly with increasing HS content. The YM values differed significantly among the PSU copolymers depending on the symmetry of the diisocyanate. The softest elastomer was that based on the asymmetric IPDI. The elastomers synthesized from H12MDI and MDI both exhibited an intermediate YM, while the stiffest elastomer, i.e., that comprising the symmetric CHDI, had a YM three-times higher than that prepared with IPDI. The PSUs were subjected to load–unload cycles at 100% and 300% strain to study the influence of HS morphology on 10-cycle hysteresis behavior. At 100% strain, the first-cycle hysteresis values of the IPDI- and H12MDI-based elastomers first decreased to a minimum of approximately 9–10% at an HS content of 10% and increased again to 22–28% at an HS content of 20%. A similar, though less pronounced, trend was observed at 300% strain. First-cycle hysteresis among the PSU copolymers at 100% strain was lowest in the case of CHDI and highest in the IPDI-based elastomer. However, this effect was reversed at 300% strain, with CHDI displaying the highest hysteresis in the first cycle. In vitro cytotoxicity tests performed using HaCaT cells did not show any adverse effects, revealing their potential suitability for biomedical applications.
This article studies the renewed interest surrounding sustainable public finance and the topic of tax evasion as well as the new theory of information inattention. Extending a model of tax evasion with the notion of inattention reveals novel findings about policy instruments that can be used to mitigate tax evasion. We show that the attention parameters regarding tax rates, financial penalty schemes and income levels are as important as the level of the detection probability and the financial penalty incurred. Thus, our theory recommends the enhancement of sustainability in public policy, particularly in tax policy. Consequently, the paper contributes both to the academic and public policy debate.
