@incollection{StengerAltherrMuelleretal.2018, author = {Stenger, David and Altherr, Lena and M{\"u}ller, Tankred and Pelz, Peter F.}, title = {Product family design optimization using model-based engineering techniques}, series = {Operations Research Proceedings 2017}, booktitle = {Operations Research Proceedings 2017}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-89919-0}, doi = {10.1007/978-3-319-89920-6_66}, pages = {495 -- 502}, year = {2018}, abstract = {Highly competitive markets paired with tremendous production volumes demand particularly cost efficient products. The usage of common parts and modules across product families can potentially reduce production costs. Yet, increasing commonality typically results in overdesign of individual products. Multi domain virtual prototyping enables designers to evaluate costs and technical feasibility of different single product designs at reasonable computational effort in early design phases. However, savings by platform commonality are hard to quantify and require detailed knowledge of e.g. the production process and the supply chain. Therefore, we present and evaluate a multi-objective metamodel-based optimization algorithm which enables designers to explore the trade-off between high commonality and cost optimal design of single products.}, language = {en} } @incollection{AltherrDoerigEdereretal.2017, author = {Altherr, Lena and D{\"o}rig, Bastian and Ederer, Thorsten and Pelz, Peter Franz and Pfetsch, Marc and Wolf, Jan}, title = {A mixed-integer nonlinear program for the design of gearboxes}, series = {Operations Research Proceedings 2016}, booktitle = {Operations Research Proceedings 2016}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-55701-4}, doi = {10.1007/978-3-319-55702-1_31}, pages = {227 -- 233}, year = {2017}, abstract = {Gearboxes are mechanical transmission systems that provide speed and torque conversions from a rotating power source. Being a central element of the drive train, they are relevant for the efficiency and durability of motor vehicles. In this work, we present a new approach for gearbox design: Modeling the design problem as a mixed-integer nonlinear program (MINLP) allows us to create gearbox designs from scratch for arbitrary requirements and—given enough time—to compute provably globally optimal designs for a given objective. We show how different degrees of freedom influence the runtime and present an exemplary solution.}, language = {en} } @incollection{LeiseAltherrPelz2018, author = {Leise, Philipp and Altherr, Lena and Pelz, Peter F.}, title = {Energy-Efficient design of a water supply system for skyscrapers by mixed-integer nonlinear programming}, series = {Operations Research Proceedings 2017}, booktitle = {Operations Research Proceedings 2017}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-89919-0}, doi = {10.1007/978-3-319-89920-6_63}, year = {2018}, abstract = {The energy-efficiency of technical systems can be improved by a systematic design approach. Technical Operations Research (TOR) employs methods known from Operations Research to find a global optimal layout and operation strategy of technical systems. We show the practical usage of this approach by the systematic design of a decentralized water supply system for skyscrapers. All possible network options and operation strategies are modeled by a Mixed-Integer Nonlinear Program. We present the optimal system found by our approach and highlight the energy savings compared to a conventional system design.}, language = {en} } @incollection{AltherrEdererLorenzetal.2016, author = {Altherr, Lena and Ederer, Thorsten and Lorenz, Ulf and Pelz, Peter F. and P{\"o}ttgen, Philipp}, title = {Designing a feedback control system via mixed-integer programming}, series = {Operations Research Proceedings 2014: Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research}, booktitle = {Operations Research Proceedings 2014: Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research}, editor = {L{\"u}bbecke, Marco E. and Koster, Arie and Letmathe, Peter and Madlener, Reihard and Preis, Britta and Walther, Grit}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-28695-2}, doi = {10.1007/978-3-319-28697-6_18}, pages = {121 -- 127}, year = {2016}, abstract = {Pure analytical or experimental methods can only find a control strategy for technical systems with a fixed setup. In former contributions we presented an approach that simultaneously finds the optimal topology and the optimal open-loop control of a system via Mixed Integer Linear Programming (MILP). In order to extend this approach by a closed-loop control we present a Mixed Integer Program for a time discretized tank level control. This model is the basis for an extension by combinatorial decisions and thus for the variation of the network topology. Furthermore, one is able to appraise feasible solutions using the global optimality gap.}, language = {en} } @incollection{AltherrLeise2021, author = {Altherr, Lena and Leise, Philipp}, title = {Resilience as a concept for mastering uncertainty}, series = {Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering}, booktitle = {Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-030-78353-2}, doi = {10.1007/978-3-030-78354-9}, pages = {412 -- 417}, year = {2021}, language = {en} } @incollection{AltherrLeisePfetschetal.2021, author = {Altherr, Lena and Leise, Philipp and Pfetsch, Marc E. and Schmitt, Andreas}, title = {Optimal design of resilient technical systems on the example of water supply systems}, series = {Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering}, booktitle = {Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-030-78356-3}, pages = {429 -- 433}, year = {2021}, language = {en} } @incollection{LeiseAltherr2021, author = {Leise, Philipp and Altherr, Lena}, title = {Experimental evaluation of resilience metrics in a fluid system}, series = {Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering}, booktitle = {Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-030-78356-3}, pages = {442 -- 447}, year = {2021}, language = {en} } @incollection{CzarneckiAuth2018, author = {Czarnecki, Christian and Auth, Gunnar}, title = {Prozessdigitalisierung durch Robotic 7 Process Automation}, series = {Digitalisierung in Unternehmen: von den theoretischen Ans{\"a}tzen zur praktischen Umsetzung}, booktitle = {Digitalisierung in Unternehmen: von den theoretischen Ans{\"a}tzen zur praktischen Umsetzung}, editor = {Barton, Thomas and M{\"u}ller, Christian and Seel, Christian}, publisher = {Springer}, address = {Wiesbaden}, isbn = {9783658227739}, doi = {10.1007/978-3-658-22773-9_7}, pages = {113 -- 131}, year = {2018}, abstract = {Im Rahmen der digitalen Transformation werden innovative Technologiekonzepte, wie z. B. das Internet der Dinge und Cloud Computing als Treiber f{\"u}r weitreichende Ver{\"a}nderungen von Organisationen und Gesch{\"a}ftsmodellen angesehen. In diesem Kontext ist Robotic Process Automation (RPA) ein neuartiger Ansatz zur Prozessautomatisierung, bei dem manuelle T{\"a}tigkeiten durch sogenannte Softwareroboter erlernt und automatisiert ausgef{\"u}hrt werden. Dabei emulieren Softwareroboter die Eingaben auf der bestehenden Pr{\"a}sentationsschicht, so dass keine {\"A}nderungen an vorhandenen Anwendungssystemen notwendig sind. Die innovative Idee ist die Transformation der bestehenden Prozessausf{\"u}hrung von manuell zu digital, was RPA von traditionellen Ans{\"a}tzen des Business Process Managements (BPM) unterscheidet, bei denen z. B. prozessgetriebene Anpassungen auf Ebene der Gesch{\"a}ftslogik notwendig sind. Am Markt werden bereits unterschiedliche RPA-L{\"o}sungen als Softwareprodukte angeboten. Gerade bei operativen Prozessen mit sich wiederholenden Verarbeitungsschritten in unterschiedlichen Anwendungssystemen sind gute Ergebnisse durch RPA dokumentiert, wie z. B. die Automatisierung von 35 \% der Backoffice-Prozesse bei Telefonica. Durch den vergleichsweise niedrigen Implementierungsaufwand verbunden mit einem hohen Automatisierungspotenzial ist in der Praxis (z. B. Banken, Telekommunikation, Energieversorgung) ein hohes Interesse an RPA vorhanden. Der Beitrag diskutiert RPA als innovativen Ansatz zur Prozessdigitalisierung und gibt konkrete Handlungsempfehlungen f{\"u}r die Praxis. Dazu wird zwischen modellgetriebenen und selbstlernenden Ans{\"a}tzen unterschieden. Anhand von generellen Architekturen von RPA-Systemen werden Anwendungsszenarien sowie deren Automatisierungspotenziale, aber auch Einschr{\"a}nkungen, diskutiert. Es folgt ein strukturierter Markt{\"u}berblick ausgew{\"a}hlter RPA-Produkte. Anhand von drei konkreten Anwendungsbeispielen wird die Nutzung von RPA in der Praxis verdeutlicht.}, language = {de} } @incollection{SchneiderWisselinkCzarnecki2018, author = {Schneider, Dominik and Wisselink, Frank and Czarnecki, Christian}, title = {Nutzen und Rahmenbedingungen 5 informationsgetriebener Gesch{\"a}ftsmodelle des Internets der Dinge}, series = {Digitalisierung in Unternehmen: von den theoretischen Ans{\"a}tzen zur praktischen Umsetzung}, booktitle = {Digitalisierung in Unternehmen: von den theoretischen Ans{\"a}tzen zur praktischen Umsetzung}, editor = {Barton, Thomas and M{\"u}ller, Christian and Seel, Christian}, publisher = {Springer}, address = {Wiesbaden}, isbn = {9783658227739}, doi = {10.1007/978-3-658-22773-9_5}, pages = {67 -- 85}, year = {2018}, abstract = {Im Kontext der zunehmenden Digitalisierung wird das Internet der Dinge (englisch: Internet of Things, IoT) als ein technologischer Treiber angesehen, durch den komplett neue Gesch{\"a}ftsmodelle im Zusammenspiel unterschiedlicher Akteure entstehen k{\"o}nnen. Identifizierte Schl{\"u}sselakteure sind unter anderem traditionelle Industrieunternehmen, Kommunen und Telekommunikationsunternehmen. Letztere sorgen mit der Bereitstellung von Konnektivit{\"a}t daf{\"u}r, dass kleine Ger{\"a}te mit winzigen Batterien nahezu {\"u}berall und direkt an das Internet angebunden werden k{\"o}nnen. Es sind schon viele IoT-Anwendungsf{\"a}lle auf dem Markt, die eine Vereinfachung f{\"u}r Endkunden darstellen, wie beispielsweise Philips Hue Tap. Neben Gesch{\"a}ftsmodellen basierend auf Konnektivit{\"a}t besteht ein großes Potenzial f{\"u}r informationsgetriebene Gesch{\"a}ftsmodelle, die bestehende Gesch{\"a}ftsmodelle unterst{\"u}tzen sowie weiterentwickeln k{\"o}nnen. Ein Beispiel daf{\"u}r ist der IoT-Anwendungsfall Park and Joy der Deutschen Telekom AG, bei dem Parkpl{\"a}tze mithilfe von Sensoren vernetzt und Autofahrer in Echtzeit {\"u}ber verf{\"u}gbare Parkpl{\"a}tze informiert werden. Informationsgetriebene Gesch{\"a}ftsmodelle k{\"o}nnen auf Daten aufsetzen, die in IoT-Anwendungsf{\"a}llen erzeugt werden. Zum Beispiel kann ein Telekommunikationsunternehmen Mehrwert sch{\"o}pfen, indem es aus Daten entscheidungsrelevantere Informationen - sogenannte Insights - ableitet, die zur Steigerung der Entscheidungsagilit{\"a}t genutzt werden. Außerdem k{\"o}nnen Insights monetarisiert werden. Die Monetarisierung von Insights kann nur nachhaltig stattfinden, wenn sorgf{\"a}ltig gehandelt wird und Rahmenbedingungen ber{\"u}cksichtigt werden. In diesem Kapitel wird das Konzept informationsgetriebener Gesch{\"a}ftsmodelle erl{\"a}utert und anhand des konkreten Anwendungsfalls Park and Joy verdeutlicht. Dar{\"u}ber hinaus werden Nutzen, Risiken und Rahmenbedingungen diskutiert.}, language = {de} } @incollection{CzarneckiHongSchmitzetal.2021, author = {Czarnecki, Christian and Hong, Chin-Gi and Schmitz, Manfred and Dietze, Christian}, title = {Enabling digital transformation through cognitive robotic process automation at Deutsche Telekom Services Europe}, series = {Digitalization Cases Vol. 2 : Mastering digital transformation for global business}, booktitle = {Digitalization Cases Vol. 2 : Mastering digital transformation for global business}, editor = {Urbach, Nils and R{\"o}glinger, Maximilian and Kautz, Karlheinz and Alias, Rose Alinda and Saunders, Carol and Wiener, Martin}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-030-80002-4 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-030-80003-1}, pages = {123 -- 138}, year = {2021}, abstract = {Subject of this case is Deutsche Telekom Services Europe (DTSE), a service center for administrative processes. Due to the high volume of repetitive tasks (e.g., 100k manual uploads of offer documents into SAP per year), automation was identified as an important strategic target with a high management attention and commitment. DTSE has to work with various backend application systems without any possibility to change those systems. Furthermore, the complexity of administrative processes differed. When it comes to the transfer of unstructured data (e.g., offer documents) to structured data (e.g., MS Excel files), further cognitive technologies were needed.}, language = {en} }