@article{PhilippEfthimiouPaganoetal.2022, author = {Philipp, Mohr and Efthimiou, Nikos and Pagano, Fiammetta and Kratochwil, Nicolaus and Pizzichemi, Marco and Tsoumpas, Charalampos and Auffray, Etiennette and Ziemons, Karl}, title = {Image reconstruction analysis for positron emission tomography with heterostructured scintillators}, series = {IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences}, journal = {IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences}, number = {Early Access}, publisher = {IEEE}, issn = {2469-7311}, doi = {10.1109/TRPMS.2022.3208615}, pages = {1 -- 11}, year = {2022}, abstract = {The concept of structure engineering has been proposed for exploring the next generation of radiation detectors with improved performance. A TOF-PET geometry with heterostructured scintillators with a pixel size of 3.0×3.1×15 mm3 was simulated using Monte Carlo. The heterostructures consisted of alternating layers of BGO as a dense material with high stopping power and plastic (EJ232) as a fast light emitter. The detector time resolution was calculated as a function of the deposited and shared energy in both materials on an event-by-event basis. While sensitivity was reduced to 32\% for 100 μm thick plastic layers and 52\% for 50 μm, the CTR distribution improved to 204±49 ps and 220±41 ps respectively, compared to 276 ps that we considered for bulk BGO. The complex distribution of timing resolutions was accounted for in the reconstruction. We divided the events into three groups based on their CTR and modeled them with different Gaussian TOF kernels. On a NEMA IQ phantom, the heterostructures had better contrast recovery in early iterations. On the other hand, BGO achieved a better contrast to noise ratio (CNR) after the 15th iteration due to the higher sensitivity. The developed simulation and reconstruction methods constitute new tools for evaluating different detector designs with complex time responses.}, language = {en} } @inproceedings{AllalBannisterBuismanetal.2022, author = {Allal, D. and Bannister, R. and Buisman, K. and Capriglione, D. and Di Capua, G. and Garc{\´i}a-Patr{\´o}n, M. and Gatzweiler, Thomas and Gellersen, F. and Harzheim, Thomas and Heuermann, Holger and Hoffmann, J. and Izbrodin, A. and Kuhlmann, K. and Lahbacha, K. and Maffucci, A. and Miele, G. and Mubarak, F. and Salter, M. and Pham, T.D. and Sayegh, A. and Singh, D. and Stein, F. and Zeier, M.}, title = {RF measurements for future communication applications: an overview}, series = {2022 IEEE International Symposium on Measurements \& Networking (M\&N)}, booktitle = {2022 IEEE International Symposium on Measurements \& Networking (M\&N)}, publisher = {IEEE}, isbn = {978-1-6654-8362-9}, issn = {2639-5061}, doi = {10.1109/MN55117.2022.9887740}, pages = {1 -- 6}, year = {2022}, abstract = {In this paper research activities developed within the FutureCom project are presented. The project, funded by the European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR), aims at evaluating and characterizing: (i) active devices, (ii) signal- and power integrity of field programmable gate array (FPGA) circuits, (iii) operational performance of electronic circuits in real-world and harsh environments (e.g. below and above ambient temperatures and at different levels of humidity), (iv) passive inter-modulation (PIM) in communication systems considering different values of temperature and humidity corresponding to the typical operating conditions that we can experience in real-world scenarios. An overview of the FutureCom project is provided here, then the research activities are described.}, language = {en} } @article{EngelmannPourshahidiShalabyetal.2022, author = {Engelmann, Ulrich and Pourshahidi, Mohammad Ali and Shalaby, Ahmed and Krause, Hans-Joachim}, title = {Probing particle size dependency of frequency mixing magnetic detection with dynamic relaxation simulation}, series = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials}, volume = {563}, journal = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials}, number = {In progress, Art. No. 169965}, publisher = {Elsevier}, issn = {0304-8853}, doi = {10.1016/j.jmmm.2022.169965}, year = {2022}, abstract = {Biomedical applications of magnetic nanoparticles (MNP) fundamentally rely on the particles' magnetic relaxation as a response to an alternating magnetic field. The magnetic relaxation complexly depends on the interplay of MNP magnetic and physical properties with the applied field parameters. It is commonly accepted that particle core size is a major contributor to signal generation in all the above applications, however, most MNP samples comprise broad distribution spanning nm and more. Therefore, precise knowledge of the exact contribution of individual core sizes to signal generation is desired for optimal MNP design generally for each application. Specifically, we present a magnetic relaxation simulation-driven analysis of experimental frequency mixing magnetic detection (FMMD) for biosensing to quantify the contributions of individual core size fractions towards signal generation. Applying our method to two different experimental MNP systems, we found the most dominant contributions from approx. 20 nm sized particles in the two independent MNP systems. Additional comparison between freely suspended and immobilized MNP also reveals insight in the MNP microstructure, allowing to use FMMD for MNP characterization, as well as to further fine-tune its applicability in biosensing.}, language = {en} } @article{PourshahidiEngelmannOffenhaeusseretal.2022, author = {Pourshahidi, Ali Mohammad and Engelmann, Ulrich and Offenh{\"a}usser, Andreas and Krause, Hans-Joachim}, title = {Resolving ambiguities in core size determination of magnetic nanoparticles from magnetic frequency mixing data}, series = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials}, volume = {563}, journal = {Journal of Magnetism and Magnetic Materials}, number = {In progress, Art. No. 169969}, publisher = {Elsevier}, issn = {0304-8853}, doi = {10.1016/j.jmmm.2022.169969}, year = {2022}, abstract = {Frequency mixing magnetic detection (FMMD) has been widely utilized as a measurement technique in magnetic immunoassays. It can also be used for the characterization and distinction (also known as "colourization") of different types of magnetic nanoparticles (MNPs) based on their core sizes. In a previous work, it was shown that the large particles contribute most of the FMMD signal. This leads to ambiguities in core size determination from fitting since the contribution of the small-sized particles is almost undetectable among the strong responses from the large ones. In this work, we report on how this ambiguity can be overcome by modelling the signal intensity using the Langevin model in thermodynamic equilibrium including a lognormal core size distribution fL(dc,d0,σ) fitted to experimentally measured FMMD data of immobilized MNPs. For each given median diameter d0, an ambiguous amount of best-fitting pairs of parameters distribution width σ and number of particles Np with R2 > 0.99 are extracted. By determining the samples' total iron mass, mFe, with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), we are then able to identify the one specific best-fitting pair (σ, Np) one uniquely. With this additional externally measured parameter, we resolved the ambiguity in core size distribution and determined the parameters (d0, σ, Np) directly from FMMD measurements, allowing precise MNPs sample characterization.}, language = {en} } @incollection{BraunerVervierBrillowskietal.2022, author = {Brauner, Philipp and Vervier, Luisa and Brillowski, Florian and Dammers, Hannah and Steuer-Dankert, Linda and Schneider, Sebastian and Baier, Ralph and Ziefle, Martina and Gries, Thomas and Leicht-Scholten, Carmen and Mertens, Alexander and Nagel, Saskia K.}, title = {Organization Routines in Next Generation Manufacturing}, series = {Forecasting Next Generation Manufacturing}, booktitle = {Forecasting Next Generation Manufacturing}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-031-07734-0}, doi = {10.1007/978-3-031-07734-0_5}, pages = {75 -- 94}, year = {2022}, abstract = {Next Generation Manufacturing promises significant improvements in performance, productivity, and value creation. In addition to the desired and projected improvements regarding the planning, production, and usage cycles of products, this digital transformation will have a huge impact on work, workers, and workplace design. Given the high uncertainty in the likelihood of occurrence and the technical, economic, and societal impacts of these changes, we conducted a technology foresight study, in the form of a real-time Delphi analysis, to derive reliable future scenarios featuring the next generation of manufacturing systems. This chapter presents the organization dimension and describes each projection in detail, offering current case study examples and discussing related research, as well as implications for policy makers and firms. Specifically, we highlight seven areas in which the digital transformation of production will change how we work, how we organize the work within a company, how we evaluate these changes, and how employment and labor rights will be affected across company boundaries. The experts are unsure whether the use of collaborative robots in factories will replace traditional robots by 2030. They believe that the use of hybrid intelligence will supplement human decision-making processes in production environments. Furthermore, they predict that artificial intelligence will lead to changes in management processes, leadership, and the elimination of hierarchies. However, to ensure that social and normative aspects are incorporated into the AI algorithms, restricting measurement of individual performance will be necessary. Additionally, AI-based decision support can significantly contribute toward new, socially accepted modes of leadership. Finally, the experts believe that there will be a reduction in the workforce by the year 2030.}, language = {en} } @inproceedings{MertensBraunerBaieretal.2022, author = {Mertens, Alexander and Brauner, Philipp and Baier, Ralph and Brillowski, Florian and Dammers, Hannah and van Dyck, Marc and Kong, Iris and K{\"o}nigs, Peter and Kordtomeikel, Frauke and Liehner, Gian Luca and P{\"u}tz, Sebastian and Rodermann, Niklas and Schaar, Anne Kathrin and Steuer-Dankert, Linda and Vervier, Luisa and Wlecke, Shari and Gries, Thomas and Leicht-Scholten, Carmen and Nagel, Saskia K. and Piller, Frank T. and Schuh, G{\"u}nther and Ziefle, Martina and Nitsch, Verena}, title = {Modelling Human Factors in Cyber Physical Production Systems by the Integration of Human Digital Shadows}, series = {Modellierung 2022 Satellite Events}, booktitle = {Modellierung 2022 Satellite Events}, editor = {Michael, Judith and Pfeiffer, J{\´e}r{\^o}me and Wortmann, Andreas}, publisher = {GI Gesellschaft f{\"u}r Informatik}, address = {Bonn}, doi = {10.18420/modellierung2022ws-018}, pages = {147 -- 149}, year = {2022}, abstract = {The future of industrial manufacturing and production will increasingly manifest in the form of cyber-physical production systems. Here, Digital Shadows will act as mediators between the physical and digital world to model and operationalize the interactions and relationships between different entities in production systems. Until now, the associated concepts have been primarily pursued and implemented from a technocentric perspective, in which human actors play a subordinate role, if they are considered at all. This paper outlines an anthropocentric approach that explicitly considers the characteristics, behavior, and traits and states of human actors in socio-technical production systems. For this purpose, we discuss the potentials and the expected challenges and threats of creating and using Human Digital Shadows in production.}, language = {en} } @inproceedings{MertensPuetzBrauneretal.2021, author = {Mertens, Alexander and P{\"u}tz, Sebastian and Brauner, Philipp and Brillowski, Florian Sascha and Buczak, Nadine and Dammers, Hannah and van Dyck, Marc and Kong, Iris and K{\"o}nigs, Peter and Kortomeikel, Frauke Carole and Rodemann, Niklas and Schaar, Anne Kathrin and Steuer-Dankert, Linda and Wlecke, Shari and Gries, Thomas and Leicht-Scholten, Carmen and Nagel, Saskia K. and Piller, Frank Thomas and Schuh, G{\"u}nther and Ziefle, Martina and Nitsch, Verena}, title = {Human digital shadow: Data-based modeling of users and usage in the internet of production}, series = {14th International Conference on Human System Interaction : 8-10 July 2021. Gdańsk, Poland}, booktitle = {14th International Conference on Human System Interaction : 8-10 July 2021. Gdańsk, Poland}, doi = {10.1109/HSI52170.2021.9538729}, pages = {1 -- 8}, year = {2021}, abstract = {Digital Shadows as the aggregation, linkage and abstraction of data relating to physical objects are a central vision for the future of production. However, the majority of current research takes a technocentric approach, in which the human actors in production play a minor role. Here, the authors present an alternative anthropocentric perspective that highlights the potential and main challenges of extending the concept of Digital Shadows to humans. Following future research methodology, three prospections that illustrate use cases for Human Digital Shadows across organizational and hierarchical levels are developed: human-robot collaboration for manual work, decision support and work organization, as well as human resource management. Potentials and challenges are identified using separate SWOT analyses for the three prospections and common themes are emphasized in a concluding discussion.}, language = {en} } @phdthesis{SteuerDankert2020, author = {Steuer-Dankert, Linda}, title = {Diversity in complex organizations : the triangle of diversity management, change management and organizational culture from a system-theoretical perspective}, doi = {10.18154/RWTH-2020-11830}, pages = {298}, year = {2020}, abstract = {Insbesondere im wirtschaftlichen Kontext wird die Diversit{\"a}t von Belegschaften zunehmend als ein kritischer Erfolgsfaktor gesehen. Neben dem Potenzial, welches sich laut Studien aus einem vielf{\"a}ltigen Team ergibt, werden jedoch ebenfalls die aus menschlicher Diversit{\"a}t resultierenden Herausforderungen thematisiert und wissenschaftlich untersucht. Sowohl aus dem Potenzial als auch aus den Herausforderungen ergibt sich dabei die Notwendigkeit der Implementierung eines organisationsspezifischen Diversity Managements, welches die Gewinnung neuer Mitarbeiter*innen einerseits und das Management der vorhandenen Vielfalt andererseits gleichermaßen unterst{\"u}tzt. In der psychologischen, sozial- und wirtschaftswissenschaftlichen Literatur gibt es unterschiedliche Definitionen von Diversit{\"a}t, woraus sich verschiedene Perspektiven auf das Vorgehen bei der Gestaltung und Umsetzung eines Diversity Management Ansatzes ergeben. Insbesondere vor dem Hintergrund der Komplexit{\"a}t des Organisationsumfeldes und der steigenden Anforderungen an die organisationsinterne Agilit{\"a}t besteht die Notwendigkeit, Diversit{\"a}t in Organisationen st{\"a}rker zu reflektieren und systemspezifische Ans{\"a}tze zu entwickeln. Dies erfordert die Ber{\"u}cksichtigung organisationsspezifischer Strukturen und Prozesse sowie die Reflexion des Wandels der Organisationskultur durch die Umsetzung eines Diversity Management Ansatzes, der die gegebene Komplexit{\"a}t aufgreift und bew{\"a}ltigen kann. Dar{\"u}ber hinaus sind die psychologischen Auswirkungen solcher Ver{\"a}nderungen auf die Mitarbeiter*innen zu ber{\"u}cksichtigen, um Reaktanzen zu vermeiden und eine nachhaltige Umsetzung von Diversity Management zu erm{\"o}glichen. In Ermangelung entsprechender Ans{\"a}tze im Rahmen {\"o}ffentlich finanzierter, komplexer Forschungsorganisationen, ist das Ziel dieser Dissertation die Entwicklung und Erprobung eines Forschungsdesigns, welches die Ans{\"a}tze des Diversity- und Change Managements mit der Organisationskultur verkn{\"u}pft, indem es eine systemtheoretische Perspektive einnimmt. Dabei wird das Forschungsdesign auf eine komplexe wissenschaftliche Organisation angewendet. Als Basis dient die in Teil A durchgef{\"u}hrte Betrachtung des aktuellen Forschungsstandes aus einer interdisziplin{\"a}ren Perspektive und die damit einhergehende umfassende Einf{\"u}hrung in das Forschungsfeld. Im Zuge dessen wird detailliert auf die begriffliche Definition von Diversit{\"a}t eingegangen, bevor dann die psychologischen Konzepte im Diversit{\"a}tskontext den {\"U}bergang zu einer differenzierten Auseinandersetzung mit dem Konzept des Diversity Managements bilden. Auf dieser Grundlage werden das Forschungsdesign sowie die daraus resultierenden Forschungsphasen abgeleitet. Teil A stellt somit die theoretische Grundlage f{\"u}r die in Teil B pr{\"a}sentierten Fachaufs{\"a}tze dar. Jeder Fachaufsatz beleuchtet dabei in chronologischer Reihenfolge die unterschiedlichen Forschungsphasen. Fachaufsatz I pr{\"a}sentiert den sechsstufigen Forschungsansatz und beleuchtet die besonderen Rahmenbedingungen des Forschungsobjektes aus einer theoretischen Perspektive. Im Anschluss werden die Ergebnisse der Organisationsanalyse, welche zugleich Phase I und II des Forschungskonzeptes darstellen, vorgestellt. Aufbauend auf diesen Forschungsergebnissen fokussiert Forschungsaufsatz II die Darlegung der Ergebnisse aus Forschungsphase III, der Befragung der F{\"u}hrungsebene. Die Befragung thematisierte dabei die Wahrnehmung von Diversity und Diversity Management auf F{\"u}hrungsebene, die Verkn{\"u}pfung von Diversit{\"a}t mit Innovation sowie die Reflexion des eigenen F{\"u}hrungsstils. Als Ergebnis der Befragung konnten sechs Typen identifiziert werden, die das F{\"u}hrungsverst{\"a}ndnis im Diversit{\"a}tskontext widerspiegeln und somit den Ansatzpunkt f{\"u}r eine top-down gerichtete Diversity Management Strategie darstellen. Darauf aufbauend wird in Forschungsphase IV die Mitarbeiter*innenebene beforscht. Im Zentrum der quantitativen Befragung standen die vorherrschenden Einstellungen zum Themenkomplex Diversity und Diversity Management, die Wahrnehmung von Diversit{\"a}t sowie die Untersuchung des Einflusses der F{\"u}hrungsebene auf die Mitarbeiter*innenebene. Forschungsaufsatz III pr{\"a}sentiert erste Ergebnisse dieser Untersuchung. Die Analyse weist auf eine unterschiedliche Gewichtung der verschiedenen Diversit{\"a}tskategorien hinsichtlich der Verkn{\"u}pfung mit Innovationen und somit der Reflexion des Kontextes zwischen Diversit{\"a}t und Innovationen hin. Vergleichbar mit den identifizierten Typen auf der F{\"u}hrungsebene, deutet die Analyse auf die Existenz unterschiedlicher Reflexionsgrade auf Mitarbeiter*innenebene hin. Auf Basis dessen wird im Rahmen von Forschungsaufsatz IV eine n{\"a}here Untersuchung des Reflexionsgrades auf Mitarbeiter*innenebene pr{\"a}sentiert und der Diversity Management Ansatz mit Elementen des Change Managements kombiniert. Besondere Ber{\"u}cksichtigung findet als Schlussfolgerung einer theoretischen Analyse die Organisationskultur als zentrales Element bei der Entwicklung und Einf{\"u}hrung eines Diversity Management Ansatzes in eine komplexe Forschungsorganisation in Deutschland. Die Analyse zeigt, dass die Wahrnehmung von Diversit{\"a}t heterogen aber zun{\"a}chst losgel{\"o}st vom individuellen Hintergrund ist (im Rahmen dieser Analyse lag der Fokus auf den Diversit{\"a}tskategorien Gender und Herkunft). Hinsichtlich der Wertsch{\"a}tzung von Diversit{\"a}t zeigt sich dabei ebenfalls ein heterogenes Bild. In der Gesamtbetrachtung stimmen lediglich 17\% der Mitarbeiter*innen zu, dass Diversit{\"a}tskategorien wie Gender, Herkunft oder auch Alter einen Mehrwert darstellen k{\"o}nnen. Zugleich bewertet diese Gruppe die dem Thema beigemessene Wichtigkeit im CoE als ausreichend. Zusammengefasst lassen sich folgende Erkenntnisse im Rahmen dieser Dissertation ableiten und dienen somit als Grundlage f{\"u}r die Entwicklung eines Diversity Management Ansatzes: (1) Die Entwicklung eines bedarfsorientierten Diversity Management Ansatzes erfordert einen systemtheoretischen Prozess, der sowohl organisationsinterne als auch externe Einflussfaktoren ber{\"u}cksichtigt. Der im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelte sechsstufige Forschungsprozess hat sich dabei als geeignetes Instrument erwiesen. (2)Im Rahmen {\"o}ffentlicher Forschungseinrichtungen lassen sich dabei drei zentrale Faktoren identifizieren: die individuelle Reflexionsebene, die Organisationskultur sowie extern beeinflusste Organisationsstrukturen, Prozesse und Systeme.(3)Vergleichbar mit privatwirtschaftlichen Unternehmen hat auch in wissenschaftlichen Organisationen die F{\"u}hrungsebene einen maßgeblichen Einfluss auf die Wahrnehmung von Diversit{\"a}t und somit einen Einfluss auf die Umsetzung einer Diversity Management Strategie. Daher ist auch im wissenschaftlichen Kontext, bedingt durch die rechtlichen Rahmenbedingungen des Hochschulsystems, ein top-down Ansatz f{\"u}r eine nachhaltige Implementierung erforderlich. (4) Diversity Management steht in einem engen Zusammenhang mit einem organisationalen Wandel, was die Reflexion von Ver{\"a}nderungsprozesse aus einer psychologischen Perspektive erfordert und eine Verkn{\"u}pfung von Diversity und Change Management bedingt. Aufbauend auf den im Rahmen des entwickelten Forschungskonzeptes gewonnenen zentralen Erkenntnissen wird ein Ansatz entwickelt, der die Ableitung theoretischer Implikationen sowie Implikationen f{\"u}r das Management erm{\"o}glicht. Insbesondere vor dem Hintergrund der Reflexion der besonderen Rahmenbedingungen {\"o}ffentlich finanzierter Forschungsorganisationen werden dar{\"u}ber hinaus politische Implikationen abgeleitet, die auf die Ver{\"a}nderung struktureller Dimensionen abzielen.}, language = {en} } @incollection{BauschatBennerKlingeetal.2022, author = {Bauschat, J.-Michael and Benner, Miriam and Klinge, Henner and Ziegler, Simon}, title = {Urbane Mobilit{\"a}t entdeckt die 3. Dimension}, series = {Transforming Mobility - What Next?}, booktitle = {Transforming Mobility - What Next?}, publisher = {Springer Gabler}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-36429-8}, doi = {10.1007/978-3-658-36430-4_53}, pages = {895 -- 916}, year = {2022}, language = {de} } @incollection{HebelHerrmannRitzetal.2022, author = {Hebel, Christoph and Herrmann, Ulf and Ritz, Thomas and R{\"o}th, Thilo and Anthrakidis, Anette and B{\"o}ker, J{\"o}rg and Franzke, Till and Grodzki, Thomas and Merkens, Torsten and Sch{\"o}ttler, Mirjam}, title = {FlexSHARE - Methodisches Framework zur innovativen Gestaltung der urbanen Mobilit{\"a}t durch Sharing- Angebote}, series = {Transforming Mobility - What Next?}, booktitle = {Transforming Mobility - What Next?}, publisher = {Springer Gabler}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-36429-8}, doi = {10.1007/978-3-658-36430-4_10}, pages = {153 -- 169}, year = {2022}, abstract = {Das Ziel des INTERREG-Projektes „SHAREuregio" (FKZ: 34.EFRE-0300134) ist es, grenz{\"u}berschreitende Mobilit{\"a}t in der Euregio Rhein-Maas-Nord zu erm{\"o}glichen und zu f{\"o}rdern. Dazu soll ein elektromobiles Car- und Bikesharing- System entwickelt und in der Stadt M{\"o}nchengladbach, im Kreis Viersen sowie in den Gemeinden Roermond und Venlo (beide NL) zusammen mit den Partnern Wirtschaftsf{\"o}rderung M{\"o}nchengladbach, Wirtschaftsf{\"o}rderung f{\"u}r den Kreis Viersen, NEW AG, Goodmoovs (NL), Greenflux (NL) und der FH Aachen implementiert werden. Zun{\"a}chst richtet sich das Angebot, bestehend aus 40 Elektroautos und 40 Elektrofahrr{\"a}dern, an Unternehmen und wird nach einer Erprobungsphase, mit einer gr{\"o}ßeren Anzahl an Fahrzeugen, auch f{\"u}r Privatpersonen verf{\"u}gbar gemacht werden. Die Fahrzeuge stehen bei den jeweiligen Anwendungspartnern in Deutschland und den Niederlanden. Im Rahmen dieses Projektes hat die FH Aachen „FlexSHARE" entwickelt - ein methodisches Framework zur innovativen Gestaltung urbaner Sharing- Angebote. Das Framework erm{\"o}glicht es, anhand von messbaren Kenngr{\"o}ßen, bedarfsgerechte und auf die Region abgestimmte Sharing-Systeme zu entwickeln.}, language = {de} }