@masterthesis{Puzich2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Puzich, Simon}, title = {komuniiio : Generationenaustausch \& Engagement neu gedacht}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {259 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Aktuelle Ehren{\"a}mter und M{\"o}glichkeiten des Austauschs sind in alten Strukturen festgefahren und erfahren wenig Aufmerksamkeit. Die Potenziale von {\"a}lteren Generationen werden zu selten gesch{\"a}tzt und ausgesch{\"o}pft. Dazu werden Sie in vielen neuen Dingen und Anwendungen nicht als Nutzer:innengruppe beachtet und somit Schritt f{\"u}r Schritt ausgegrenzt. Der Ansatz dieser Arbeit war es, eine gesellschaftlich f{\"o}rdernde digitale Oberfl{\"a}che f{\"u}r den Generationenaustausch zwischen jung und alt zu schaffen - unabh{\"a}ngig von Vereinsstrukturen oder Organisationen. Vereinen wir das Bewusstsein der Alten mit der Neugier und Innovationskraft der Jungen, um eine Zukunft zu schaffen, in der es sich lohnt, jung zu sein, als auch alt zu werden.}, language = {de} } @masterthesis{Neumann2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Neumann, Julius}, title = {Traces of urban change}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {72 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Eine Stadt ist das Ergebnis eines komplexen Urbanisierungsprozesses. Dieser ist vor allem dadurch bestimmt, dass immer mehr Menschen in St{\"a}dten leben. Das Wachstum und Altern von St{\"a}dten machen st{\"a}ndige r{\"a}umliche und bauliche Ver{\"a}nderungen erforderlich. Die Bachelorarbeit verdeutlicht diese strukturellen Ver{\"a}nderungen der Stadt Aachen anhand von analogen Fotografien im Jahr 2022. Dabei werden Spuren aus unterschiedlichen Zeiten betrachtet und nat{\"u}rliche oder durch den Menschen beeinflusste Ver{\"a}nderungen in Form von Verfall, Nutzung und Erneuerung aufgezeigt. Ziel ist es, den Blick auf Details des urbanen Wandels zu richten, um diesen wahrnehmbar und bewusst zu machen. Die Betrachter:innen sollen zum Nachdenken und genauen Hinschauen angeregt werden. Die Fotografien versuchen den zur{\"u}ckliegenden Ver{\"a}nderungsprozess erkennen zu lassen und damit gewissermaßen dessen Geschichte abzubilden.}, language = {de} } @masterthesis{NiggeMans2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Nigge-Mans, Leonard}, title = {Entwicklung einer Arbeitsplatzleuchte}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {74 Seiten}, year = {2022}, abstract = {F{\"u}r manche mag es banal wirken, doch f{\"u}r Gestalter:innen ist sie unverzichtbar: eine wirklich gute Leuchte f{\"u}r den Arbeitsplatz. Sie hat n{\"a}mlich einen enormen Einfluss auf die Konzentration und den Komfort. Zudem erm{\"o}glicht gutes Licht erst ein sauberes und farbechtes Ergebnis. Daf{\"u}r wurde in diesem Projekt die perfekte Leuchte entwickelt. Sie leuchtet die Arbeitsfl{\"a}che ideal aus und unterst{\"u}tzt das Lesen, Schreiben oder die Arbeit mit technischen Ger{\"a}ten. Durch f{\"u}nf Drehpunkte ist die Leuchte in alle Richtungen zu bewegen und l{\"a}sst sich somit individuell auf ihre Aufgaben anpassen. Außerdem wurde Wert daraufgelegt, bestehende Normen und Vorschiften einzuhalten, um den Arbeit- und Gesundheitsschutz zu gew{\"a}hrleisten. Feierabend? Durch die Dim-Funktion wird die Arbeitsleuchte zu einer gem{\"u}tlichen Lichtquelle. Unter anderem durch die unsichtbare Stromf{\"u}hrung {\"u}berzeugt die Lampe mit ihrer minimalistischen Designsprache und l{\"a}sst sich in unterschiedlichste R{\"a}ume integrieren.}, language = {de} } @masterthesis{Meesters2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Meesters, Elena}, title = {Gestaltung eines h{\"a}uslichen Telemonitoringsystems zur Prognose kardialer Dekompensation}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {113 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Herzinsuffizienz ist eine der h{\"a}ufigsten Herzerkrankungen in Deutschland. Sie ist fortschreitend und nicht heilbar. Der Krankheitsverlauf ist gepr{\"a}gt von pl{\"o}tzlichen, z.T. lebensbedrohlichen Verschlechterungen und Krankenhauseinweisungen, nach denen die Leistung des Herzen vermindert bleibt. Diese Dekompensationen lassen sich bisher im heimischen Umfeld nicht durch Messwerte vorhersehen. Dieses Ger{\"a}t bestimmt die Fl{\"u}ssigkeitsansammlungen in der Lunge, die ein mittelfristiges Symptom einer Dekompensation sind. Außerdem misst es {\"u}ber einen Hautsensor die im Schweiß enthaltene Menge eines Proteins, das bei {\"U}berdehnung des Herzmuskels vermehrt im Blutplasma zu finden ist. So k{\"o}nnen Dekompensationen bis zu zwei Wochen vor einem akuten Ereignis detektiert und behandelt werden. Außerdem gibt es tagesformabh{\"a}ngige Tipps f{\"u}r die Alltagsgestaltung mit der Erkrankung.}, language = {de} } @masterthesis{Menrath2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Menrath, Maike}, title = {Konzept zur Lebensmittelnahversorgung außerhalb urbaner Strukturen : Verkaufspunkt f{\"u}r l{\"a}ndliche Gebiete}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {131 Seiten}, year = {2022}, abstract = {L{\"a}ndliche Regionen sind h{\"a}ufig infrastrukturell schlechter versorgt als urbane R{\"a}ume, was sich insbesondere auf die Versorgung mit G{\"u}tern des t{\"a}glichen Bedarfs niederschl{\"a}gt. Menschen außerhalb st{\"a}dtischer Ballungsgebiete m{\"u}ssen deswegen oft lange Anfahrten zu Superm{\"a}rkten in Kauf nehmen. Hierbei sind sie vor allem auf das Auto angewiesen. In dieser Arbeit ist „ILSE" entstanden. Eine Verkaufsbox, die Menschen in l{\"a}ndlichen Raumstrukturen besser mit Waren versorgt, indem sie dort aufgestellt wird, wo sie auch wirklich ben{\"o}tigt wird. Dank digitaler Verkaufstechnologien ist „ILSE" durchgehend ge{\"o}ffnet, auch, wenn andere Superm{\"a}rkte l{\"a}ngst geschlossen sind. Mit einer App wird der Kundschaft der Zugang zum Verkaufsraum und das Bezahlen erm{\"o}glicht.}, language = {de} } @misc{Nordmann2022, type = {Master Thesis}, author = {Nordmann, Alexander}, title = {Prozess{\"u}berwachung beim Werkzeugschleifen von WC-Co Hartmetallschaftfr{\"a}sern}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {xi, 54 Seiten}, year = {2022}, language = {de} } @techreport{GhinaiyaLehmannGoettsche2022, author = {Ghinaiya, Jagdishkumar and Lehmann, Thomas Martin and G{\"o}ttsche, Joachim}, title = {LOCAL+ - ein kreislauff{\"a}higer Holzmodulbau mit nachhaltigem Energie- und Wohnraumkonzept}, series = {Bauphysik}, volume = {44}, journal = {Bauphysik}, number = {3}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Hoboken}, issn = {0171-5445 (Print)}, doi = {10.1002/bapi.202200010}, pages = {136 -- 142}, year = {2022}, abstract = {Mit dem Beitrag des Teams der FH Aachen zum SDE 21/22 wird im Projekt LOCAL+ ein kreislauff{\"a}higer Holzmodulbau mit einem innovativen Wohnraumkonzept geplant und umgesetzt. Ziel dieses Konzeptes ist die Verringerung des stetig steigenden Wohnfl{\"a}chenbedarfs durch ein Raum-in-Raum Konzept. Geb{\"a}udetechnisch wird in dem Projekt nicht nur das Einzelgeb{\"a}ude betrachtet, sondern unter Ber{\"u}cksichtigung des Geb{\"a}udebestandes wird f{\"u}r das Quartier ein innovatives und nachhaltiges Energiekonzept entwickelt. Ein zentrales Wasserstoffsystem ist f{\"u}r ein Quartier geplant, um den Stromverbrauch aus dem Netz im Winter zu reduzieren. Zentraler Bestandteil des TGA-Konzepts ist ein unterirdischer Eisspeicher, eine PVT und eine W{\"a}rmepumpe mit intelligenter Regelstrategie. Ein Teil des neuen Geb{\"a}udes (Design Challenge DC) wird in Wuppertal als Hausdemonstrationseinheit (HDU) pr{\"a}sentiert. Eine hygrothermische Simulation der HDU wurde mit der WUFI-Software durchgef{\"u}hrt. Da im Innenraum Lehmmodule und -platten als Feuchtigkeitspuffer verwendet werden, spielen die Themen Feuchtigkeit, Holzf{\"a}ule und Schimmelwachstum eine wichtige Rolle.}, language = {de} } @article{BernauKnoedlerEmontsetal.2022, author = {Bernau, C. R. and Kn{\"o}dler, Matthias and Emonts, Jessica and J{\"a}pel, Ronald Colin and Buyel, Johannes Felix}, title = {The use of predictive models to develop chromatography-based purification processes}, series = {Frontiers in Bioengineering and Biotechnology}, journal = {Frontiers in Bioengineering and Biotechnology}, number = {10}, publisher = {Frontiers Media}, address = {Lausanne}, issn = {2296-4185 (online-ressource)}, doi = {10.3389/fbioe.2022.1009102}, pages = {25 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Chromatography is the workhorse of biopharmaceutical downstream processing because it can selectively enrich a target product while removing impurities from complex feed streams. This is achieved by exploiting differences in molecular properties, such as size, charge and hydrophobicity (alone or in different combinations). Accordingly, many parameters must be tested during process development in order to maximize product purity and recovery, including resin and ligand types, conductivity, pH, gradient profiles, and the sequence of separation operations. The number of possible experimental conditions quickly becomes unmanageable. Although the range of suitable conditions can be narrowed based on experience, the time and cost of the work remain high even when using high-throughput laboratory automation. In contrast, chromatography modeling using inexpensive, parallelized computer hardware can provide expert knowledge, predicting conditions that achieve high purity and efficient recovery. The prediction of suitable conditions in silico reduces the number of empirical tests required and provides in-depth process understanding, which is recommended by regulatory authorities. In this article, we discuss the benefits and specific challenges of chromatography modeling. We describe the experimental characterization of chromatography devices and settings prior to modeling, such as the determination of column porosity. We also consider the challenges that must be overcome when models are set up and calibrated, including the cross-validation and verification of data-driven and hybrid (combined data-driven and mechanistic) models. This review will therefore support researchers intending to establish a chromatography modeling workflow in their laboratory.}, language = {en} } @article{BandlitzNakhoulKotliar2022, author = {Bandlitz, Stefan and Nakhoul, Makram and Kotliar, Konstantin}, title = {Daily variations of corneal white-to-white diameter measured with different methods}, series = {Clinical and experimental optometry}, journal = {Clinical and experimental optometry}, number = {14}, publisher = {Taylor \& Francis}, address = {London}, issn = {0816-4622}, doi = {10.2147/OPTO.S360651}, pages = {173 -- 181}, year = {2022}, abstract = {Purpose: A precise determination of the corneal diameter is essential for the diagnosis of various ocular diseases, cataract and refractive surgery as well as for the selection and fitting of contact lenses. The aim of this study was to investigate the agreement between two automatic and one manual method for corneal diameter determination and to evaluate possible diurnal variations in corneal diameter. Patients and Methods: Horizontal white-to-white corneal diameter of 20 volunteers was measured at three different fixed times of a day with three methods: Scheimpflug method (Pentacam HR, Oculus), placido based topography (Keratograph 5M, Oculus) and manual method using an image analysis software at a slitlamp (BQ900, Haag-Streit). Results: The two-factorial analysis of variance could not show a significant effect of the different instruments (p = 0.117), the different time points (p = 0.506) and the interaction between instrument and time point (p = 0.182). Very good repeatability (intraclass correlation coefficient ICC, quartile coefficient of dispersion QCD) was found for all three devices. However, manual slitlamp measurements showed a higher QCD than the automatic measurements with the Keratograph 5M and the Pentacam HR at all measurement times. Conclusion: The manual and automated methods used in the study to determine corneal diameter showed good agreement and repeatability. No significant diurnal variations of corneal diameter were observed during the period of time studied.}, language = {en} } @masterthesis{Schnitzler2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schnitzler, Nora}, title = {Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Z{\"a}hneputzen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {67 S.}, year = {2022}, abstract = {Die Oberfl{\"a}chen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfl{\"a}che, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entz{\"u}ndungen des umgebenden Zahnfleisches z{\"a}hlen dabei zu den h{\"a}ufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entz{\"u}ndungen entstehen haupts{\"a}chlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfl{\"a}che tr{\"a}gt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Z{\"a}hneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfl{\"a}che. Die durch die Rauheit vergr{\"o}ßerte Oberfl{\"a}che bietet dabei ideale Voraussetzungen f{\"u}r eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfl{\"a}che im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entz{\"u}ndung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu sch{\"u}tzen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erh{\"o}hen, ist es m{\"o}glich die Oberfl{\"a}che mit einer Mikrostruktur zu versehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Identifikation geeigneter Mikrostrukturierungen, die der antibakteriellen Beschichtung einen optimalen Schutz vor Verschleiß bieten. Am Beispiel von Titan-Zahnimplantaten wird der Schutz der aufgetragenen Biohybridbeschichtung gegen abrasiven Verschleiß untersucht. Im Vorfeld wird eine Analyse der fertigungstechnischen M{\"o}glichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgef{\"u}hrt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenk{\"o}rper werden, mithilfe des zuvor ausgew{\"a}hlten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchf{\"u}hrung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung f{\"u}r diese Anwendung {\"u}berpr{\"u}ft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgew{\"a}hlten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adh{\"a}sionsf{\"a}higkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberfl{\"a}chen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den h{\"o}chstm{\"o}glichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzpr{\"u}fung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung {\"u}berpr{\"u}ft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestm{\"o}glichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den h{\"o}chsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bez{\"u}glich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche best{\"a}tigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfl{\"a}che erzielt einen deutlich h{\"o}heren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfl{\"a}che. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich gr{\"o}ßere Adh{\"a}sion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterf{\"u}hrender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit.}, language = {de} } @masterthesis{Vu2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Vu, Tuan Dat}, title = {Objekterkennung und Schienenerkennung in der Schienenfahrzeugtechnik}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {72 Seiten}, year = {2022}, language = {de} } @masterthesis{Nicolay2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Nicolay, Victoria}, title = {Shaping the future of gender equality}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {171 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Die Thematik um die Gleichberechtigung von Mann und Frau ist eine hoch aktuelle und wird die Gesellschaft auch in Zukunft weiterhin besch{\"a}ftigen. Probleme bestehen dabei {\"u}berall auf der Welt, unterscheiden sich jedoch grundlegend. Obwohl die Voraussetzungen global andere sind, ist das Ziel das gleiche. Die Gleichberechtigung von Mann und Frau. Mit Equality Help entsteht eine M{\"o}glichkeit, individuelle L{\"o}sungen und Hilfestellungen f{\"u}r jede:n einzelne:n Nutzer:in zu finden. Entscheidend ist dabei die Zusammenarbeit von Wirtschaft, Gesellschaft und Hilfsorganisationen. Mit Hilfe der Digitalisierung kann ein globaler Austausch stattfinden, sowie effizient Prozesse erleichtert werden und f{\"u}r die Thematik sensibilisiert werden. Ziel ist es, Betroffenen zu helfen, als auch jeden Einzelnen in Verantwortung zu nehmen um den gesellschaftlichen Wandel positiv zu beeinflussen. }, language = {de} } @masterthesis{Keller2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Keller, Simon Mark}, title = {Risikoanalyse einer bordautonomen Schienenfahrzeugortung mittels GNSS}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {57 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Bei Schienenfahrzeugen, die mit dem Zugsicherungssystem ETCS betrieben sind, wird die Odometrie durch eine diskrete Ortung mittels physischen Balisen zur{\"u}ckgesetzt. Diese Arbeit befasst sich mit der Innovation von virtuellen Balisen. Virtuelle Balisen, k{\"o}nnen eingesetzt werden, um physische, im Gleisbett montierte Balisen zu ersetzen. Durch den Einsatz von virtuellen Balisen soll der Infrastrukturausbau von ETCS vorangetrieben werden, indem sie als virtuelle Komponente auf Schienenfahrzeugen eingesetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Fragestellung beantwortet, ob eine bordautonome Zugortung mittels virtuellen Balisen in einem ausgew{\"a}hlten Szenario mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist? Das Szenario besteht aus einem Schienenfahrzeug, welches mit dem Zugsicherungssystem ETCS Level 2 auf einer eingleisigen Nebenstrecke betreiben wird. Hierzu werden zun{\"a}chst die Grundlagen von ETCS und der satellitenbasierten Ortung erl{\"a}utert. Des Weiteren werden die Grundlagen des CSM Prozesses und der expliziten Risikoabsch{\"a}tzung eingef{\"u}hrt. Aufbauend auf diesen Grundlagen wird der CSM Prozess angewandt und dabei eine Systemdefinition mit den Schnittstellen des Systems zur Umwelt erstellt. Mit der Hazop-Methode werden die Gef{\"a}hrdungen der Schnittstellen erfasst und beurteilt. Die sicherheitsrelevanten Gef{\"a}hrdungen werden in einer FMEA bewertet. In der folgenden Diskussion werden sicherheitsrelevante Gef{\"a}hrdungen nochmals betrachtet. Das Ergebnis der Arbeit ist, dass im ausgew{\"a}hlten Szenario, unter der Verwendung der CSM-Prozesse und der industriell anerkannten Methoden Hazop und FMEA, die Integration der Board-autonomen-Ortung mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist.}, language = {de} } @masterthesis{Nelles2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Nelles, Charlene}, title = {Brain Hack}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {77 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Protagonistin des Films ist Cassandra Becker, eine 25-j{\"a}hrige Informatikstudentin und Mitglied der Hackerorganisation PFABW (Progress For a Better World). Sie hat es sich zum Ziel gesetzt, die Welt zu einem besseren Ort zu machen. Sie legt sich allerdings mit den falschen Leuten an und wird f{\"u}r die Verbreitung eines zerst{\"o}rerischen Computervirus verantwortlich gemacht, der gesundheitliche Folgen f{\"u}r den Menschen mit sich bringt. Sie und ihr bester Freund Jake Fischer haben bei einem PFABW-Mitglied Zuflucht gefunden. Dort versuchen sie gemeinsam herauszufinden, was es mit dem mysteri{\"o}sen Virus auf sich hat.}, language = {de} } @incollection{SchubaHoefken2022, author = {Schuba, Marko and H{\"o}fken, Hans-Wilhelm}, title = {Cybersicherheit in Produktion, Automotive und intelligenten Geb{\"a}uden}, series = {IT-Sicherheit - Technologien und Best Practices f{\"u}r die Umsetzung im Unternehmen}, booktitle = {IT-Sicherheit - Technologien und Best Practices f{\"u}r die Umsetzung im Unternehmen}, publisher = {Carl Hanser Verlag}, address = {M{\"u}nchen}, isbn = {978-3-446-47223-5}, doi = {10.3139/9783446473478.012}, pages = {193 -- 218}, year = {2022}, language = {de} } @inproceedings{TamaldinMansorMatYaminetal.2022, author = {Tamaldin, Noreffendy and Mansor, Muhd Rizuan and Mat Yamin, Ahmad Kamal and Bin Abdollah, Mohd Fadzli and Esch, Thomas and Tonoli, Andrea and Reisinger, Karl Heinz and Sprenger, Hanna and Razuli, Hisham}, title = {Development of UTeM United Future Fuel Design Training Center Under Erasmus+ United Program}, series = {Proceedings of the 7th International Conference and Exhibition on Sustainable Energy and Advanced Materials (ICE-SEAM 2021), Melaka, Malaysia}, booktitle = {Proceedings of the 7th International Conference and Exhibition on Sustainable Energy and Advanced Materials (ICE-SEAM 2021), Melaka, Malaysia}, editor = {Bin Abdollah, Mohd Fadzli and Amiruddin, Hilmi and Singh, Amrik Singh Phuman and Munir, Fudhail Abdul and Ibrahim, Asriana}, publisher = {Springer Nature}, address = {Singapore}, isbn = {978-981-19-3178-9}, issn = {2195-4356}, doi = {10.1007/978-981-19-3179-6_50}, pages = {274 -- 278}, year = {2022}, abstract = {The industrial revolution IR4.0 era have driven many states of the art technologies to be introduced especially in the automotive industry. The rapid development of automotive industries in Europe have created wide industry gap between European Union (EU) and developing countries such as in South-East Asia (SEA). Indulging this situation, FH Joanneum, Austria together with European partners from FH Aachen, Germany and Politecnico Di Torino, Italy is taking initiative to close the gap utilizing the Erasmus+ United grant from EU. A consortium was founded to engage with automotive technology transfer using the European ramework to Malaysian, Indonesian and Thailand Higher Education Institutions (HEI) as well as automotive industries. This could be achieved by establishing Engineering Knowledge Transfer Unit (EKTU) in respective SEA institutions guided by the industry partners in their respective countries. This EKTU could offer updated, innovative, and high-quality training courses to increase graduate's employability in higher education institutions and strengthen relations between HEI and the wider economic and social environment by addressing Universityindustry cooperation which is the regional priority for Asia. It is expected that, the Capacity Building Initiative would improve the quality of higher education and enhancing its relevance for the labor market and society in the SEA partners. The outcome of this project would greatly benefit the partners in strong and complementary partnership targeting the automotive industry and enhanced larger scale international cooperation between the European and SEA partners. It would also prepare the SEA HEI in sustainable partnership with Automotive industry in the region as a mean of income generation in the future.}, language = {en} } @article{KleefeldZimmermann2022, author = {Kleefeld, Andreas and Zimmermann, M.}, title = {Computing Elastic Interior Transmission Eigenvalues}, series = {Integral Methods in Science and Engineering}, journal = {Integral Methods in Science and Engineering}, editor = {Constanda, Christian and Bodmann, Bardo E.J. and Harris, Paul J.}, publisher = {Birkh{\"a}user}, address = {Cham}, isbn = {978-3-031-07171-3}, doi = {10.1007/978-3-031-07171-3_10}, pages = {139 -- 155}, year = {2022}, abstract = {An alternative method is presented to numerically compute interior elastic transmission eigenvalues for various domains in two dimensions. This is achieved by discretizing the resulting system of boundary integral equations in combination with a nonlinear eigenvalue solver. Numerical results are given to show that this new approach can provide better results than the finite element method when dealing with general domains.}, language = {en} } @inproceedings{LosseGehrkeUllrichetal.2022, author = {Losse, Ann-Kathrin and Gehrke, Melanie and Ullrich, Andr{\´e} and Czarnecki, Christian and Sultanow, Eldar and Breithaupt, Carsten and Koch, Christian}, title = {Entwicklung einer Open-Data-Referenzarchitektur f{\"u}r die Luftfahrtindustrie}, series = {INFORMATIK 2022 - Informatik in den Naturwissenschaften, Proceedings}, booktitle = {INFORMATIK 2022 - Informatik in den Naturwissenschaften, Proceedings}, publisher = {GI - Gesellschaft f{\"u}r Informatik}, address = {Bonn}, isbn = {978-3-88579-720-3}, issn = {1617-5468}, doi = {10.18420/inf2022_103}, pages = {1203 -- 1209}, year = {2022}, abstract = {Open Data impliziert die freie Zug{\"a}nglichkeit, Verf{\"u}gbarkeit und Wiederverwendbarkeit von Datens{\"a}tzen. Obwohl hochwertige Datens{\"a}tze {\"o}ffentlich verf{\"u}gbar sind, ist der Zugang zu diesen und die Transparenz {\"u}ber die Formate nicht immer gegeben. Dies mindert die optimale Nutzung des Potenzials zur Wertsch{\"o}pfung, trotz der vorherrschenden Einigkeit {\"u}ber ihre Chancen. Denn Open Data erm{\"o}glicht das Vorantreiben von Compliance-Themen wie Transparenz und Rechenschaftspflicht bis hin zur F{\"o}rderung von Innovationen. Die Nutzung von Open Data erfordert Mut und eine gemeinsame Anstrengung verschiedener Akteure und Branchen. Im Rahmen des vorliegenden Beitrags werden auf Grundlage des Design Science-Ansatzes eine Open Data Capability Map sowie darauf aufbauend eine Datenarchitektur f{\"u}r Open Data in der Luftfahrtindustrie an einem Beispiel entwickelt.}, language = {de} } @article{HerssensCowburnAlbrachtetal.2022, author = {Herssens, Nolan and Cowburn, James and Albracht, Kirsten and Braunstein, Bjoern and Cazzola, Dario and Colyer, Steffi and Minetti, Alberto E. and Pavei, Gaspare and Rittweger, J{\"o}rn and Weber, Tobias and Green, David A.}, title = {Movement in low gravity environments (MoLo) programme - the MoLo-L.O.O.P. study protocol}, series = {PLOS ONE / Public Library of Science}, volume = {17}, journal = {PLOS ONE / Public Library of Science}, number = {11}, editor = {Cattaneo, Luigi}, publisher = {Plos}, address = {San Francisco}, issn = {1932-6203}, doi = {10.1371/journal.pone.0278051}, pages = {e0278051}, year = {2022}, abstract = {Exposure to prolonged periods in microgravity is associated with deconditioning of the musculoskeletal system due to chronic changes in mechanical stimulation. Given astronauts will operate on the Lunar surface for extended periods of time, it is critical to quantify both external (e.g., ground reaction forces) and internal (e.g., joint reaction forces) loads of relevant movements performed during Lunar missions. Such knowledge is key to predict musculoskeletal deconditioning and determine appropriate exercise countermeasures associated with extended exposure to hypogravity.}, language = {en} } @article{UlmerBraunChengetal.2022, author = {Ulmer, Jessica and Braun, Sebastian and Cheng, Chi-Tsun and Dowey, Steve and Wollert, J{\"o}rg F.}, title = {Gamification of virtual reality assembly training: Effects of a combined point and level system on motivation and training results}, series = {International Journal of Human-Computer Studies}, volume = {165}, journal = {International Journal of Human-Computer Studies}, number = {Art. No. 102854}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1071-5819}, doi = {10.1016/j.ijhcs.2022.102854}, year = {2022}, abstract = {Virtual Reality (VR) offers novel possibilities for remote training regardless of the availability of the actual equipment, the presence of specialists, and the training locations. Research shows that training environments that adapt to users' preferences and performance can promote more effective learning. However, the observed results can hardly be traced back to specific adaptive measures but the whole new training approach. This study analyzes the effects of a combined point and leveling VR-based gamification system on assembly training targeting specific training outcomes and users' motivations. The Gamified-VR-Group with 26 subjects received the gamified training, and the Non-Gamified-VR-Group with 27 subjects received the alternative without gamified elements. Both groups conducted their VR training at least three times before assembling the actual structure. The study found that a level system that gradually increases the difficulty and error probability in VR can significantly lower real-world error rates, self-corrections, and support usages. According to our study, a high error occurrence at the highest training level reduced the Gamified-VR-Group's feeling of competence compared to the Non-Gamified-VR-Group, but at the same time also led to lower error probabilities in real-life. It is concluded that a level system with a variable task difficulty should be combined with carefully balanced positive and negative feedback messages. This way, better learning results, and an improved self-evaluation can be achieved while not causing significant impacts on the participants' feeling of competence.}, language = {en} } @inproceedings{ChavezBermudezWollert2022, author = {Chavez Bermudez, Victor Francisco and Wollert, J{\"o}rg F.}, title = {10BASE-T1L industry 4.0 smart switch for field devices based on IO-Link}, series = {2022 IEEE 18th International Conference on Factory Communication Systems (WFCS)}, booktitle = {2022 IEEE 18th International Conference on Factory Communication Systems (WFCS)}, publisher = {IEEE}, address = {New York, NY}, isbn = {978-1-6654-1086-1}, doi = {10.1109/WFCS53837.2022.9779176}, pages = {4 Seiten}, year = {2022}, abstract = {The recent amendment to the Ethernet physical layer known as the IEEE 802.3cg specification, allows to connect devices up to a distance of one kilometer and delivers a maximum of 60 watts of power over a twisted pair of wires. This new standard, also known as 10BASE-TIL, promises to overcome the limits of current physical layers used for field devices and bring them a step closer to Ethernet-based applications. The main advantage of 10BASE- TIL is that it can deliver power and data over the same line over a long distance, where traditional solutions (e.g., CAN, IO-Link, HART) fall short and cannot match its 10 Mbps bandwidth. Due to its recentness, IOBASE- TIL is still not integrated into field devices and it has been less than two years since silicon manufacturers released the first Ethernet-PHY chips. In this paper, we present a design proposal on how field devices could be integrated into a IOBASE-TIL smart switch that allows plug-and-play connectivity for sensors and actuators and is compliant with the Industry 4.0 vision. Instead of presenting a new field-level protocol for this work, we have decided to adopt the IO-Link specification which already includes a plug-and-play approach with features such as diagnosis and device configuration. The main objective of this work is to explore how field devices could be integrated into 10BASE-TIL Ethernet, its adaption with a well-known protocol, and its integration with Industry 4.0 technologies.}, language = {en} } @inproceedings{ChavezBermudezCruzCastanonRuchayetal.2022, author = {Chavez Bermudez, Victor Francisco and Cruz Castanon, Victor Fernando and Ruchay, Marco and Wollert, J{\"o}rg F.}, title = {Rapid prototyping framework for automation applications based on IO-Link}, series = {Tagungsband AALE 2022: Wissenstransfer im Spannungsfeld von Autonomisierung und Fachkr{\"a}ftemangel}, booktitle = {Tagungsband AALE 2022: Wissenstransfer im Spannungsfeld von Autonomisierung und Fachkr{\"a}ftemangel}, editor = {Leipzig, Hochschule f{\"u}r Technik, Wirtschaft und Kultur}, address = {Leipzig}, isbn = {978-3-910103-00-9}, doi = {10.33968/2022.28}, pages = {8 Seiten}, year = {2022}, abstract = {The development of protype applications with sensors and actuators in the automation industry requires tools that are independent of manufacturer, and are flexible enough to be modified or extended for any specific requirements. Currently, developing prototypes with industrial sensors and actuators is not straightforward. First of all, the exchange of information depends on the industrial protocol that these devices have. Second, a specific configuration and installation is done based on the hardware that is used, such as automation controllers or industrial gateways. This means that the development for a specific industrial protocol, highly depends on the hardware and the software that vendors provide. In this work we propose a rapid-prototyping framework based on Arduino to solve this problem. For this project we have focused to work with the IO-Link protocol. The framework consists of an Arduino shield that acts as the physical layer, and a software that implements the IO-Link Master protocol. The main advantage of such framework is that an application with industrial devices can be rapid-prototyped with ease as its vendor independent, open-source and can be ported easily to other Arduino compatible boards. In comparison, a typical approach requires proprietary hardware, is not easy to port to another system and is closed-source.}, language = {en} } @inproceedings{UlmerBraunChengetal.2022, author = {Ulmer, Jessica and Braun, Sebastian and Cheng, Chi-Tsun and Dowey, Steve and Wollert, J{\"o}rg F.}, title = {Usage of digital twins for gamification applications in manufacturing}, series = {Procedia CIRP Leading manufacturing systems transformation - Proceedings of the 55th CIRP Conference on Manufacturing Systems 2022}, volume = {107}, booktitle = {Procedia CIRP Leading manufacturing systems transformation - Proceedings of the 55th CIRP Conference on Manufacturing Systems 2022}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {2212-8271}, doi = {10.1016/j.procir.2022.05.044}, pages = {675 -- 680}, year = {2022}, abstract = {Gamification applications are on the rise in the manufacturing sector to customize working scenarios, offer user-specific feedback, and provide personalized learning offerings. Commonly, different sensors are integrated into work environments to track workers' actions. Game elements are selected according to the work task and users' preferences. However, implementing gamified workplaces remains challenging as different data sources must be established, evaluated, and connected. Developers often require information from several areas of the companies to offer meaningful gamification strategies for their employees. Moreover, work environments and the associated support systems are usually not flexible enough to adapt to personal needs. Digital twins are one primary possibility to create a uniform data approach that can provide semantic information to gamification applications. Frequently, several digital twins have to interact with each other to provide information about the workplace, the manufacturing process, and the knowledge of the employees. This research aims to create an overview of existing digital twin approaches for digital support systems and presents a concept to use digital twins for gamified support and training systems. The concept is based upon the Reference Architecture Industry 4.0 (RAMI 4.0) and includes information about the whole life cycle of the assets. It is applied to an existing gamified training system and evaluated in the Industry 4.0 model factory by an example of a handle mounting.}, language = {en} } @inproceedings{UlmerMostafaWollert2022, author = {Ulmer, Jessica and Mostafa, Youssef and Wollert, J{\"o}rg F.}, title = {Digital Twin Academy: From Zero to Hero through individual learning experiences}, series = {Tagungsband AALE 2022: Wissenstransfer im Spannungsfeld von Autonomisierung und Fachkr{\"a}ftemangel}, booktitle = {Tagungsband AALE 2022: Wissenstransfer im Spannungsfeld von Autonomisierung und Fachkr{\"a}ftemangel}, isbn = {978-3-910103-00-9}, doi = {10.33968/2022.33}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:l189-qucosa2-776097}, pages = {1 -- 9}, year = {2022}, abstract = {Digital twins are seen as one of the key technologies of Industry 4.0. Although many research groups focus on digital twins and create meaningful outputs, the technology has not yet reached a broad application in the industry. The main reasons for this imbalance are the complexity of the topic, the lack of specialists, and the unawareness of the twin opportunities. The project "Digital Twin Academy" aims to overcome these barriers by focusing on three actions: Building a digital twin community for discussion and exchange, offering multi-stage training for various knowledge levels, and implementing realworld use cases for deeper insights and guidance. In this work, we focus on creating a flexible learning platform that allows the user to select a training path adjusted to personal knowledge and needs. Therefore, a mix of basic and advanced modules is created and expanded by individual feedback options. The usage of personas supports the selection of the appropriate modules.}, language = {en} } @inproceedings{EvansBraunUlmeretal.2022, author = {Evans, Benjamin and Braun, Sebastian and Ulmer, Jessica and Wollert, J{\"o}rg F.}, title = {AAS implementations - current problems and solutions}, series = {20th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME)}, booktitle = {20th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME)}, publisher = {IEEE}, address = {New York, NY}, isbn = {978-1-6654-1040-3}, doi = {10.1109/ME54704.2022.9982933}, pages = {6 Seiten}, year = {2022}, abstract = {The fourth industrial revolution presents a multitude of challenges for industries, one of which being the increased flexibility required of manufacturing lines as a result of increased consumer demand for individualised products. One solution to tackle this challenge is the digital twin, more specifically the standardised model of a digital twin also known as the asset administration shell. The standardisation of an industry wide communications tool is a critical step in enabling inter-company operations. This paper discusses the current state of asset administration shells, the frameworks used to host them and their problems that need to be addressed. To tackle these issues, we propose an event-based server capable of drastically reducing response times between assets and asset administration shells and a multi-agent system used for the orchestration and deployment of the shells in the field.}, language = {en} }