TY - CHAP A1 - König, Johannes Alexander A1 - Kaiser, Steffen A1 - Wolf, Martin T1 - Entwicklung und Evaluierung eines Regeleditors für die grafische Erstellung von „Smart Living Environment“-Services T2 - Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2019 : Tagungsband zur 32. AKWI-Jahrestagung / hrsg. von Martin R. Wolf, Thomas Barton, Frank Herrmann, Vera G. Meister, Christian Müller, Christian Seel N2 - In diesem Paper wird die Entwicklung und Evaluation eines grafischen Regeleditors für das Erstellen von „Smart Living Environments“-Services vorgestellt. Dafür werden zunächst die Deduktion und Implementierung des grafischen Regeleditors erläutert. Anschließend wird eine Probandenstudie vorgestellt, in welcher der Mehrwert bezogen auf die Aspekte Zeit, Fehleranfälligkeit und Gebrauchstauglichkeit festgestellt wird. Y1 - 2019 SN - 978-3-944330-62-4 SP - 234 EP - 243 PB - mana-Buch CY - Heide ER - TY - CHAP A1 - Bertsch, Timo A1 - Meinecke, Matthias A1 - Wolf, Martin A1 - Schmunk, Karina T1 - Smart-Living-Services nur gegen Daten? Process-Mining als Möglichkeit zur Steigerung der Akzeptanz! T2 - Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2019 : Tagungsband zur 32. AKWI-Jahrestagung / hrsg. von Martin R. Wolf, Thomas Barton, Frank Herrmann, Vera G. Meister, Christian Müller, Christian Seel N2 - Seit Jahren etablieren sich Technologien in unserem Alltag, die mit Hilfe von smarten Komponenten neue Services und Vernetzungsmöglichkeiten schaffen. Dieses Paper beschreibt die Ergebnisse einer Studie, die die Akzeptanz von IoT-gestützten, smarten Services im privaten Umfeld untersucht. Dabei wird eine zentrale Datenverarbeitung mit automatisierter Erstellung smarter Services der dezentralen Datenverarbeitung mit manueller Serviceerstellung in sieben Kategorien gegenübergestellt. Die Auswertung der Studie legt die Forschungsfrage nahe, ob das Nutzerverhalten im Kontext Smart Living nicht auch mit einem dezentralen Lösungsansatz, und somit unabhängig von großen Unternehmen, analysiert werden kann. Hierfür wird im zweiten Teil des Papers die Anwendbarkeit von Process-Mining im Bereich Smart Living untersucht und prototypisch getestet. Y1 - 2019 SN - 978-3-944330-62-4 SP - 216 EP - 226 PB - mana-Buch CY - Heide ER - TY - CHAP A1 - Becker, Willi A1 - Wolf, Martin T1 - Entwicklung eines Einführungskonzepts für IT-Service-Management in KMU T2 - Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2019 : Tagungsband zur 32. AKWI-Jahrestagung / hrsg. von Martin R. Wolf, Thomas Barton, Frank Herrmann, Vera G. Meister, Christian Müller, Christian Seel N2 - Obwohl es eine Vielzahl von Einführungskonzepten für ITSM gibt, hat sich bisher keines dieser Konzepte auf breiter Linie durchgesetzt. Das gilt in erhöhtem Maße für ITSM-Einführungskonzepte für KMU, wohl nicht zuletzt aufgrund der Tatsache, dass der Mehrwert von ITSM für KMU aufgrund der geringeren Größe der IT-Organisationen nur entsprechend schwieriger generiert werden kann. Mit diesem Beitrag wird ein Einführungskonzept für ITSM in KMU systematisch hergeleitet. Dafür wurden zunächst die Treiber und Barrieren von ITSM untersucht, um daraus ein umfassendes Wirkmodell zu entwickeln. Da mit diesem Wirkungsmodell die Einflussfaktoren auf den Erfolg von ITSM in KMU deutlich werden, konnte auf dieser Basis ein Einführungskonzept abgeleitet werden, welches insbesondere die positiven Effekte unterstützt bzw. verstärkt. Y1 - 2019 SN - 978-3-944330-62-4 SP - 129 EP - 137 PB - mana-Buch CY - Heide ER - TY - CHAP A1 - Moll, Florian A1 - Köhler, Klemens A1 - Wolf, Martin T1 - Konzeption von IT-Sicherheitslösungen unter ethischen Gesichtspunkten am Beispiel einer Monitoring-App für mobile Endgeräte T2 - Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2019 : Tagungsband zur 32. AKWI-Jahrestagung N2 - Die steigende Popularität von mobilen Endgeräten im privaten und geschäftlichen Umfeld geht mit einem Anstieg an Sicherheitslücken und somit potentiellen Angriffsflächen einher. Als ein Element der technischen und organisatorischen Maßnahmen zum Schutz eines Netzwerkes können Monitoring-Apps dienen, die unerwünschtes Verhalten und Angriffe erkennen. Die automatisierte Überwachung von Endgeräten ist jedoch rechtlich und ethisch komplex. Dies in Kombination mit einer hohen Sensibilität der Nutzer und Nutzerinnen dieser Geräte in Bezug auf Privatsphäre, kann zu einer geringen Akzeptanz und Compliance führen. Eine datenschutzrechtlich und ethisch einwandfreie Konzeption solcher Apps bereits im Designprozess führt zu höherer Akzeptanz und verbessert so die Effizienz. Diese Analyse beschreibt Möglichkeiten zur Umsetzung. Y1 - 2019 SN - 978-3-944330-62-4 SP - 61 EP - 72 PB - mana-Buch CY - Heide ER - TY - CHAP A1 - Wolf, Martin A1 - Barton, Thomas A1 - Herrmann, Frank A1 - Meister, Vera G. A1 - Müller, Christian A1 - Seel, Christian T1 - Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2019 : Tagungsband zur 32. AKWI-Jahrestagung vom 15.09.2019 bis 18.09.2019 an der Fachhochschule für Angewandte Wissenschaften Aachen / hrsg. von Martin R. Wolf, Thomas Barton, Frank Herrmann, Vera G. Meister, Christian Müller, Christian Seel N2 - Tagungsbeiträge aus den Bereichen Projektmanagement, Didaktik in der Wirtschaftsinformatik, IT-Sicherheit, Anwendungsfälle, Reifegradmodelle, Plattformen für Geschäftsprozesse und Prototypen. Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-13026 SN - 978-3-944330-62-4 PB - mana-Buch CY - Heide ER - TY - CHAP A1 - Nees, Franz A1 - Stengel, Ingo A1 - Meister, Vera G. A1 - Barton, Thomas A1 - Herrmann, Frank A1 - Müller, Christian A1 - Wolf, Martin T1 - Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2020 : Tagungsband zur 33. AKWI-Jahrestagung am 14.09.2020, ausgerichtet von der Hochschule Karlsruhe - Wirtschaft und Technik / hrsg. von Franz Nees, Ingo Stengel, Vera G. Meister, Thomas Barton, Frank Herrmann, Christian Müller, Martin R. Wolf N2 - Tagungsbeiträge aus den Bereichen KI, Prozessorganisation und Plattformen für Geschäftsprozesse, Sicherheit und Datenschutz sowie Prototypen und Modelle. Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-13840 SN - 978-3-944330-66-2 PB - mana-Buch CY - Heide ER - TY - RPRT A1 - Thoma, Andreas A1 - Laarmann, Lukas A1 - Merkens, Torsten A1 - Franzke, Till A1 - Möhren, Felix A1 - Buttermann, Lilly A1 - van der Weem, Dirk A1 - Fischer, Maximilian A1 - Misch, Philipp A1 - Böhme, Mirijam A1 - Röth, Thilo A1 - Hebel, Christoph A1 - Ritz, Thomas A1 - Franke, Marina A1 - Braun, Carsten T1 - Entwicklung eines intermodalen Mobilitätskonzeptes für die Pilotregion NRW/Rhein-Maas Euregio und Schaffung voller Kundenakzeptanz durch Transfer von Standards aus dem PKW-Bereich auf ein Flugtaxi : Schlussbericht : Projektakronym: SkyCab (Kategorie B) : Laufzeit in Monaten: 6 : Hauptthema: Kategorie B: Innovative Ideen mit Bezug zu UAS/Flugtaxis Y1 - 2020 N1 - Förderkennzeichen BMVI 45UAS1027A-F PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Wiegner, Jonas A1 - Volker, Hanno A1 - Mainz, Fabian A1 - Backes, Andreas A1 - Löken, Michael A1 - Hüning, Felix T1 - Wiegand-effect-powered wireless IoT sensor node T2 - Sensoren und Messsysteme 2022 N2 - In this article we describe an Internet-of-Things sensing device with a wireless interface which is powered by the oftenoverlooked harvesting method of the Wiegand effect. The sensor can determine position, temperature or other resistively measurable quantities and can transmit the data via an ultra-low power ultra-wideband (UWB) data transmitter. With this approach we can energy-self-sufficiently acquire, process, and wirelessly transmit data in a pulsed operation. A proof-of-concept system was built up to prove the feasibility of the approach. The energy consumption of the system is analyzed and traced back in detail to the individual components, compared to the generated energy and processed to identify further optimization options. Based on the proof-of-concept, an application demonstrator was developed. Finally, we point out possible use cases. Y1 - 2022 SN - 978-3-8007-5835-7 SP - 255 EP - 260 PB - VDE Verlag GmbH CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Nikolovski, Gjorgji A1 - Reke, Michael A1 - Elsen, Ingo A1 - Schiffer, Stefan T1 - Machine learning based 3D object detection for navigation in unstructured environments T2 - 2021 IEEE Intelligent Vehicles Symposium Workshops (IV Workshops) N2 - In this paper we investigate the use of deep neural networks for 3D object detection in uncommon, unstructured environments such as in an open-pit mine. While neural nets are frequently used for object detection in regular autonomous driving applications, more unusual driving scenarios aside street traffic pose additional challenges. For one, the collection of appropriate data sets to train the networks is an issue. For another, testing the performance of trained networks often requires tailored integration with the particular domain as well. While there exist different solutions for these problems in regular autonomous driving, there are only very few approaches that work for special domains just as well. We address both the challenges above in this work. First, we discuss two possible ways of acquiring data for training and evaluation. That is, we evaluate a semi-automated annotation of recorded LIDAR data and we examine synthetic data generation. Using these datasets we train and test different deep neural network for the task of object detection. Second, we propose a possible integration of a ROS2 detector module for an autonomous driving platform. Finally, we present the performance of three state-of-the-art deep neural networks in the domain of 3D object detection on a synthetic dataset and a smaller one containing a characteristic object from an open-pit mine. KW - 3D object detection KW - LiDAR KW - autonomous driving KW - Deep learning KW - Three-dimensional displays Y1 - 2021 SN - 978-1-6654-7921-9 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/IVWorkshops54471.2021.9669218 N1 - 2021 IEEE Intelligent Vehicles Symposium Workshops (IV Workshops), 11-17 July 2021, Nagoya, Japan. SP - 236 EP - 242 PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Schänzle, Christian A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pelz, Peter T1 - TOR – Towards the energetically optimal ventilation system KW - Energy KW - Efficiency KW - Ventilation System KW - Discrete Optimisation KW - TGA Y1 - 2015 N1 - EST 2015, Karlsruhe, 19-21 Mai 2015 ER - TY - CHAP A1 - Lorenz, Imke-Sophie A1 - Altherr, Lena A1 - Pelz, Peter F. T1 - Resilience enhancement of critical infrastructure – graph-theoretical resilience analysis of the water distribution system in the German city of Darmstadt T2 - 14th WCEAM Proceedings N2 - Water suppliers are faced with the great challenge of achieving high-quality and, at the same time, low-cost water supply. Since climatic and demographic influences will pose further challenges in the future, the resilience enhancement of water distribution systems (WDS), i.e. the enhancement of their capability to withstand and recover from disturbances, has been in particular focus recently. To assess the resilience of WDS, graph-theoretical metrics have been proposed. In this study, a promising approach is first physically derived analytically and then applied to assess the resilience of the WDS for a district in a major German City. The topology based resilience index computed for every consumer node takes into consideration the resistance of the best supply path as well as alternative supply paths. This resistance of a supply path is derived to be the dimensionless pressure loss in the pipes making up the path. The conducted analysis of a present WDS provides insight into the process of actively influencing the resilience of WDS locally and globally by adding pipes. The study shows that especially pipes added close to the reservoirs and main branching points in the WDS result in a high resilience enhancement of the overall WDS. KW - Resilient infrastructure KW - Resilience assessment KW - Resilience metric graph theory KW - Water distribution system KW - Case study Y1 - 2020 SN - 978-3-030-64228-0 SN - 978-3-030-64227-3 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-64228-0_13 N1 - 14th WCEAM Proceedings. World Congress on Engineering Asset Management, 28-31 July 2019, Singapore Part of the Lecture Notes in Mechanical Engineering book series (LNME) SP - 137 EP - 149 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Leise, Philipp A1 - Altherr, Lena T1 - Experimental evaluation of resilience metrics in a fluid system T2 - Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering Y1 - 2021 SN - 978-3-030-78356-3 N1 - Unterkapitel des Kapitels "Strategies for Mastering Uncertainty" SP - 442 EP - 447 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Leise, Philipp A1 - Pfetsch, Marc E. A1 - Schmitt, Andreas T1 - Optimal design of resilient technical systems on the example of water supply systems T2 - Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering Y1 - 2021 SN - 978-3-030-78356-3 N1 - Unterkapitel des Kapitels "Strategies for Mastering Uncertainty" SP - 429 EP - 433 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Leise, Philipp T1 - Resilience as a concept for mastering uncertainty T2 - Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering Y1 - 2021 SN - 978-3-030-78353-2 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-78354-9 N1 - Unterkapitel 6.3.1 des Kapitels "Strategies for Mastering Uncertainty" SP - 412 EP - 417 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pöttgen, Philipp A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. ED - Pelz, Peter F. ED - Groche, Peter T1 - Multicriterial optimization of technical systems considering multiple load and availability scenarios JF - Applied Mechanics and Materials N2 - Cheap does not imply cost-effective -- this is rule number one of zeitgeisty system design. The initial investment accounts only for a small portion of the lifecycle costs of a technical system. In fluid systems, about ninety percent of the total costs are caused by other factors like power consumption and maintenance. With modern optimization methods, it is already possible to plan an optimal technical system considering multiple objectives. In this paper, we focus on an often neglected contribution to the lifecycle costs: downtime costs due to spontaneous failures. Consequently, availability becomes an issue. KW - sustainability KW - availability KW - energy efficiency KW - mixed-integer linear programming KW - system synthesis Y1 - 2015 SN - 1660-9336 U6 - http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.807.247 VL - 807 SP - 247 EP - 256 ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Farnetane, Lucas S. A1 - Pöttgen, Philipp A1 - Vergé, Angela A1 - Pelz, Peter F. T1 - Multicriterial design of a hydrostatic transmission system via mixed-integer programming T2 - Operations Research Proceedings 2015 N2 - In times of planned obsolescence the demand for sustainability keeps growing. Ideally, a technical system is highly reliable, without failures and down times due to fast wear of single components. At the same time, maintenance should preferably be limited to pre-defined time intervals. Dispersion of load between multiple components can increase a system’s reliability and thus its availability inbetween maintenance points. However, this also results in higher investment costs and additional efforts due to higher complexity. Given a specific load profile and resulting wear of components, it is often unclear which system structure is the optimal one. Technical Operations Research (TOR) finds an optimal structure balancing availability and effort. We present our approach by designing a hydrostatic transmission system. Y1 - 2017 SN - 978-3-319-42901-4 SN - 978-3-319-42902-1 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-42902-1_41 N1 - International Conference of the German, Austrian and Swiss Operations Research Societies (GOR, ÖGOR, SVOR/ASRO), University of Vienna, Austria, September 1-4, 2015 SP - 301 EP - 307 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Pöttgen, Philipp A1 - Ederer, Thorsten A1 - Altherr, Lena A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. T1 - Examination and optimization of a heating circuit for energy-efficient buildings JF - Energy Technology N2 - The conference center darmstadtium in Darmstadt is a prominent example of energy efficient buildings. Its heating system consists of different source and consumer circuits connected by a Zortström reservoir. Our goal was to reduce the energy costs of the system as much as possible. Therefore, we analyzed its supply circuits. The first step towards optimization is a complete examination of the system: 1) Compilation of an object list for the system, 2) collection of the characteristic curves of the components, and 3) measurement of the load profiles of the heat and volume-flow demand. Instead of modifying the system manually and testing the solution by simulation, the second step was the creation of a global optimization program. The objective was to minimize the total energy costs for one year. We compare two different topologies and show opportunities for significant savings. KW - energy transfer KW - heating system KW - programming KW - system optimization KW - technical operations research Y1 - 2015 SN - 2194-4296 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/ente.201500252 VL - 4 IS - 1 SP - 136 EP - 144 PB - WILEY-VCH Verlag CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Vergé, Angela A1 - Pöttgen, Philipp A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pelz, Peter F. ED - Greuloch, Ivo ED - Weber, Manfred ED - Meier, Miles T1 - Lebensdauer als Optimierungsziel: Algorithmische Struktursynthese am Beispiel eines hydrostatischen Getriebes JF - O+P – Ölhydraulik und Pneumatik N2 - Verfügbarkeit und Nachhaltigkeit sind wichtige Anforderungen bei der Planung langlebiger technischer Systeme. Meist werden bei Lebensdaueroptimierungen lediglich einzelne Komponenten vordefinierter Systeme untersucht. Ob eine optimale Lebensdauer eine gänzlich andere Systemvariante bedingt, wird nur selten hinterfragt. Technical Operations Research (TOR) erlaubt es, aus Obermengen technischer Systeme automatisiert die lebensdaueroptimale Systemstruktur auszuwählen. Der Artikel zeigt dies am Beispiel eines hydrostatischen Getriebes. Y1 - 2016 SN - 1614-9602 VL - 60 IS - 1-2 SP - 114 EP - 121 PB - Vereinigte Fachverl. CY - Mainz ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Dörig, Bastian A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pelz, Peter Franz A1 - Pfetsch, Marc A1 - Wolf, Jan T1 - A mixed-integer nonlinear program for the design of gearboxes T2 - Operations Research Proceedings 2016 N2 - 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. Y1 - 2017 SN - 978-3-319-55701-4 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-55702-1_31 SP - 227 EP - 233 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Altherr, Lena A1 - Brötz, Nicolas A1 - Dietrich, Ingo A1 - Gally, Tristan A1 - Geßner, Felix A1 - Kloberdanz, Hermann A1 - Leise, Philipp A1 - Pelz, Peter Franz A1 - Schlemmer, Pia A1 - Schmitt, Andreas T1 - Resilience in mechanical engineering - a concept for controlling uncertainty during design, production and usage phase of load-carrying structures JF - Applied Mechanics and Materials N2 - Resilience as a concept has found its way into different disciplines to describe the ability of an individual or system to withstand and adapt to changes in its environment. In this paper, we provide an overview of the concept in different communities and extend it to the area of mechanical engineering. Furthermore, we present metrics to measure resilience in technical systems and illustrate them by applying them to load-carrying structures. By giving application examples from the Collaborative Research Centre (CRC) 805, we show how the concept of resilience can be used to control uncertainty during different stages of product life. Y1 - 2018 SN - 1662-7482 U6 - http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.885.187 VL - 885 SP - 187 EP - 198 PB - Trans Tech Publications CY - Bäch ER -