TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Usage of digital twins for gamification applications in manufacturing T2 - Procedia CIRP N2 - 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. KW - Gamification KW - Digital Twin KW - Support System Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.procir.2022.05.044 SN - 2212-8271 N1 - 55th CIRP Conference on Manufacturing Systems VL - 107 SP - 675 EP - 680 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Chavez Bermudez, Victor Francisco A1 - Wollert, Jörg T1 - 10BASE-T1L industry 4.0 smart switch for field devices based on IO-Link T2 - 2022 IEEE 18th International Conference on Factory Communication Systems (WFCS) N2 - 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. KW - 10BASE-T1L KW - Ethernet KW - Field device KW - Sensors KW - IO-Link Y1 - 2022 SN - 978-1-6654-1086-1 SN - 978-1-6654-1087-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/WFCS53837.2022.9779176 N1 - 2022 IEEE 18th International Conference on Factory Communication Systems (WFCS), 27-29 April 2022, Pavia, Italy- PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Grundmann, Jan Thimo A1 - Lange, Caroline A1 - Dachwald, Bernd A1 - Grimm, Christian A1 - Koch, Aaron A1 - Ulamec, Stephan T1 - Small Spacecraft in Planetary Defence Related Applications–Capabilities, Constraints, Challenges T2 - IEEE Aerospace Conference N2 - In this paper we present an overview of the characteristics and peculiarities of small spacecraft missions related to planetary defence applications. We provide a brief overview of small spacecraft missions to small solar system bodies. On this background we present recent missions and selected projects and related studies at the German Aerospace Center, DLR, that contribute to planetary defence related activities. These range from Earth orbit technology demonstrators to active science missions in interplanetary space. We provide a summary of experience from recently flown missions with DLR participation as well as a number of studies. These include PHILAE, the lander recently arrived on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko aboard ESA’s ROSETTA comet rendezvous mission, and the Mobile Asteroid Surface Scout, MASCOT, now underway to near-Earth asteroid (162173) 1999 JU3 aboard the Japanese sample-return probe HAYABUSA-2. We introduce the differences between the conventional methods employed in the design, integration and testing of large spacecraft and the new approaches developed by small spacecraft projects. We expect that the practical experience that can be gained from projects on extremely compressed timelines or with high-intensity operation phases on a newly explored small solar system body can contribute significantly to the study, preparation and realization of future planetary defence related missions. One is AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment), a joint effort of ESA,JHU/APL, NASA, OCA and DLR, combining JHU/APL’s DART (Double Asteroid Redirection Test) and ESA’s AIM (Asteroid Impact Monitor) spacecraft in a mission towards near-Eath binary asteroid (65803) Didymos. KW - small spacecraft KW - planetary defence KW - asteroid lander KW - solar sail KW - flotilla missions Y1 - 2015 N1 - 2015 IEEE Aerospace Conference, 7.-13. Mar. 2015, Big Sky, Montana, USA. SP - 1 EP - 18 ER - TY - CHAP A1 - Wolf, Martin A1 - König, Johannes Alexander ED - Eibl, Maximilian ED - Gaedke, Martin T1 - Competence Developing Games – Ein Überblick T2 - INFORMATIK 2017, Lecture Notes in Informatics (LNI), Gesellschaft für Informatik N2 - Es existieren verschiedenste Arten von Spielen, die versuchen, die Motivation einer Spielsituation in einen ernsten Kontext zu überführen. In diesem Artikel wird der Überbegriff „Competence Developing Games“ definiert und anhand von Beispielen erläutert. Dafür werden Erkennungskriterien vorgestellt, entsprechende Spieltypen erläutert und eine Zuordnung durch-geführt. KW - Competence Developing Gam KW - Serious Game KW - Education KW - Gamification KW - Bewertungsframework Y1 - 2017 SN - 978-3-88579-669-5 U6 - http://dx.doi.org/10.18420/in2017_32 SP - 385 EP - 391 ER - 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 - Peloni, Alessandro A1 - Dachwald, Bernd A1 - Ceriotti, Matteo T1 - Multiple NEA rendezvous mission: Solar sailing options T2 - Fourth International Symposium on Solar Sailing N2 - The scientific interest in near-Earth asteroids (NEAs) and the classification of some of those as potentially hazardous asteroid for the Earth stipulated the interest in NEA exploration. Close-up observations of these objects will increase drastically our knowledge about the overall NEA population. For this reason, a multiple NEA rendezvous mission through solar sailing is investigated, taking advantage of the propellantless nature of this groundbreaking propulsion technology. Considering a spacecraft based on the DLR/ESA Gossamer technology, this work focuses on the search of possible sequences of NEA encounters. The effectiveness of this approach is demonstrated through a number of fully-optimized trajectories. The results show that it is possible to visit five NEAs within 10 years with near-term solar-sail technology. Moreover, a study on a reduced NEA database demonstrates the reliability of the approach used, showing that 58% of the sequences found with an approximated trajectory model can be converted into real solar-sail trajectories. Lastly, this second study shows the effectiveness of the proposed automatic optimization algorithm, which is able to find solutions for a large number of mission scenarios without any input required from the user. KW - Multiphase KW - Trajectory Optimization KW - Automated Optimization KW - Gossamer KW - Sequence-Search Y1 - 2017 N1 - Fourth International Symposium on Solar Sailing (ISSS 2017), Kyoto, Japan, 17-20 Jan 2017. http://www.jsforum.or.jp/ISSS2017/ SP - 1 EP - 11 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 -