TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Wollert, Jörg T1 - Generische IoT Adapter für semantische Maschinenschnittstellen T2 - Internet of Things – vom Sensor bis zur Cloud Y1 - 2018 SP - 1 EP - 5 ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Wollert, Jörg T1 - Adaptive VR-Produktionsumgebungen für Evaluations- und Schulungstätigkeiten T1 - Adaptive VR production environments for evaluation and training purposes T2 - Automation 2021: Navigating towards resilient Production N2 - Industrie 4.0 stellt viele Herausforderungen an produzierende Unternehmen und ihre Beschäf-tigten. Innovative und effektive Trainingsstrategien sind erforderlich, um mit den sich schnell verändernden Produktionsumgebungen und neuen Fertigungstechnologien Schritt halten zu können. Virtual Reality (VR) bietet neue Möglichkeiten für On-the-Job, On-Demand- und Off-Premise-Schulungen. Diese Arbeit stellt ein neues VR Schulungssystem vor, welches sich flexible an unterschiedliche Trainingsobjekte auf Grundlage von Rezepten und CAD Modellen anpassen lässt. Das Konzept basiert auf gerichteten azyklischen Graphen und einem Level-system. Es ermöglicht eine benutzerindividuelle Lerngeschwindigkeit mittels visueller Ele-mente. Das Konzept wurde für einen mechanischen Anwendungsfall mit Industriekomponen-ten implementiert und in der Industrie 4.0-Modellfabrik der FH Aachen umgesetzt. N2 - Industry 4.0 poses many challenges for manufacturing companies and their employees. Inno-vative and effective training strategies are needed to keep pace with rapidly changing produc-tion environments and new manufacturing technologies. Virtual reality (VR) offers new oppor-tunities for on-the-job, on-demand, and off-premise training. This work presents a new VR training system that can be flexibly adapted to different training objects based on recipes and CAD models. The concept is based on directed acyclic graphs and a level system. It allows a user-individual learning speed by means of visual elements. The concept was implemented for a mechanical use case with industrial components and implemented in the industry 4.0 model factory of the FH Aachen University of Applied Sciences. Y1 - 2021 SN - 978-3-18-092392-5 U6 - http://dx.doi.org/10.51202/9783181023921-55 SN - 0083-5560 N1 - 22. Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik, 9. und 30. Juni 2021. SP - 55 EP - 64 PB - VDI CY - Düsseldorf ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Lai, Chow Yin A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Wollert, Jörg T1 - Generic integration of VR and AR in product lifecycles based on CAD models T2 - Proceedings of The 23rd World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics: WMSCI 2019 Y1 - 2019 ER - TY - JOUR A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Human-Centered Gamification Framework for Manufacturing Systems JF - Procedia CIRP N2 - While bringing new opportunities, the Industry 4.0 movement also imposes new challenges to the manufacturing industry and all its stakeholders. In this competitive environment, a skilled and engaged workforce is a key to success. Gamification can generate valuable feedbacks for improving employees’ engagement and performance. Currently, Gamification in workspaces focuses on computer-based assignments and training, while tasks that require manual labor are rarely considered. This research provides an overview of Enterprise Gamification approaches and evaluates the challenges. Based on that, a skill-based Gamification framework for manual tasks is proposed, and a case study in the Industry 4.0 model factory is shown. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.procir.2020.04.076 SN - 2212-8271 VL - 93 SP - 670 EP - 675 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Adapting Augmented Reality Systems to the users’ needs using Gamification and error solving methods T2 - Procedia CIRP N2 - Animations of virtual items in AR support systems are typically predefined and lack interactions with dynamic physical environments. AR applications rarely consider users’ preferences and do not provide customized spontaneous support under unknown situations. This research focuses on developing adaptive, error-tolerant AR systems based on directed acyclic graphs and error resolving strategies. Using this approach, users will have more freedom of choice during AR supported work, which leads to more efficient workflows. Error correction methods based on CAD models and predefined process data create individual support possibilities. The framework is implemented in the Industry 4.0 model factory at FH Aachen. KW - Augmented Reality KW - Adaptive Systems KW - Gamification KW - Error Recovery Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.procir.2021.11.024 SN - 2212-8271 N1 - Part of special issue: 54th CIRP CMS 2021 - Towards Digitalized Manufacturing 4.0 VL - 104 SP - 140 EP - 145 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - 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 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Gamified Virtual Reality Training Environment for the Manufacturing Industry Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/ME49197.2020.9286661 SP - 1 EP - 6 ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Simulation und Verifikation komplexer Handarbeitsprozesse durch die Kombination von Virtual Reality und Augmented Reality im Single-Piece-Workflow T2 - AALE 2020, 17. Fachkonferenz Angewandte Automatisierungstechnik in Lehre und Entwicklung, Automatisierung und Mensch-Technik-Interaktion, Leipzig, DE, 4.-6.3.2020 Y1 - 2020 SN - 978-3-8007-5180-8 SP - 1 EP - 4 ER - TY - JOUR A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - Gamification of virtual reality assembly training: Effects of a combined point and level system on motivation and training results JF - International Journal of Human-Computer Studies N2 - 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. KW - Gamification KW - Virtual reality KW - Assembly KW - User study KW - Level system Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhcs.2022.102854 SN - 1071-5819 VL - 165 IS - Art. No. 102854 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Carsten A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg T1 - A human factors-aware assistance system in manufacturing based on gamification and hardware modularisation JF - International Journal of Production Research N2 - Assistance systems have been widely adopted in the manufacturing sector to facilitate various processes and tasks in production environments. However, existing systems are mostly equipped with rigid functional logic and do not provide individual user experiences or adapt to their capabilities. This work integrates human factors in assistance systems by adjusting the hardware and instruction presented to the workers’ cognitive and physical demands. A modular system architecture is designed accordingly, which allows a flexible component exchange according to the user and the work task. Gamification, the use of game elements in non-gaming contexts, has been further adopted in this work to provide level-based instructions and personalised feedback. The developed framework is validated by applying it to a manual workstation for industrial assembly routines. KW - Human factors KW - assistance system KW - gamification KW - adaptive systems KW - manufacturing Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1080/00207543.2023.2166140 SN - 0020-7543 (Print) SN - 1366-588X (Online) PB - Taylor & Francis ER - TY - JOUR A1 - Ullrich, Sebastian A1 - Grottke, Oliver A1 - Rossaint, Rolf A1 - Staat, Manfred A1 - Deserno, Thomas M. A1 - Kuhlen, Torsten T1 - Virtual Needle Simulation with Haptics for Regional Anaesthesia Y1 - 2010 N1 - IEEE Virtual Reality 2010, Workshop on Medical Virtual Environments, Waltham, MA, USA, March 21, 2010 SP - 1 EP - 3 ER - TY - CHAP A1 - Ulke, Bernd T1 - Boden, Baugrube, Verbau T2 - Zahlentafeln für den Baubetrieb N2 - Die Lösung den Baugrund betreffender Fragestellungen beginnen i. d. R. mit der Durchführung von Baugrunderkundungen, um alle notwendigen Parameter zu erhalten, die für die Planung und Durchführung von Bauvorhaben notwendig sind. Im Folgenden werden die wichtigsten Erkundungen in Abhängigkeit der erforderlichen Güteklasse der Proben beschrieben und vorgestellt. Y1 - 2016 SN - 978-3-658-02838-1 (Online) SN - 978-3-658-02837-4 (Print) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-02838-1_10 SP - 1165 EP - 1246 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ET - 9., überarb. und aktual. Aufl. ER - TY - CHAP A1 - Ulke, Bernd T1 - Der baurechtliche Vertrag T2 - Übungsaufgaben und Berechnungen für den Baubetrieb N2 - Anhand von kurzen theoretischen Einführungen werden anhand von Beispielen die wesentlichen Aspekte des baurechtlichen Vertrages erläutert. Nach einer Einführung über das Zustandekommen von (Bau-) Verträgen wird die für Streitfälle unerlässliche Dokumentation auf Baustellen erläutert. Hierbei werden Hinweise zur Erstellung von Protokollen, zum E-Mail bei Großprojekten und zur Dokumentation von Stundenlohnarbeiten gegeben. Des Weiteren wird eine Schriftverkehrsliste vorgestellt, die zur Nachverfolgung des Schriftverkehrs bei Großprojekten unerlässlich ist. Anschließend werden die typischen Vertragsarten vorgestellt, die bei der Abwicklung von Großprojekten zu beachten sind und die Unterschiede werden durch Fallbeispiele erläutert. Einen Schwerpunkt des Kapitels bilden auftragsnehmerseitige Verzüge sowie mangelbehaftete Leistungen. Hier werden Hinweise gegeben, wie in den entsprechenden Situationen zu reagieren ist. Y1 - 2019 SN - 978-3-658-23127-9 SP - 63 EP - 87 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Ulke, Bernd T1 - Baukosten und Finanzierung T2 - Übungsaufgaben und Berechnungen für den Baubetrieb Y1 - 2019 SN - 978-3-658-23127-9 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-23127-9_4 SP - 89 EP - 100 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Ulke, Bernd T1 - Arbeitsvorbereitung und Ablaufplanung T2 - Übungsaufgaben und Berechnungen für den Baubetrieb Y1 - 2019 SN - 978-3-658-23127-9 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-23127-9_6 SP - 117 EP - 154 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Ulke, Bernd ED - Krause, Thomas ED - Ulke, Bernd ED - Ferger, Martin T1 - Bauwirtschaft T2 - Zahlentafeln für den Baubetrieb N2 - Die Leistungen der Bauwirtschaft und deren wirtschaftliche Bedeutung in Deutschland werden anhand einer Vielzahl statistischer Daten verdeutlicht. Die im Vergleich zu anderen Wirtschaftsbereichen auftretenden branchenspezifischen Besonderheiten der Bauwirtschaft werden anhand von verschiedenen Kriterien herausgearbeitet. Das Zusammenspiel der einzelnen Akteure des Sektors und die dabei sich ergebenden bzw. zu beachtenden Rechts- und Vertragsgrundlagen werden dargestellt. Aufgrund der meist erheblichen Höhe des eingesetzten Kapitals werden auch notwendige Formen der Risikoabsicherungen und der in der Branche üblichen und teilweise vorgeschriebenen Versicherungsmöglichkeiten angesprochen. Y1 - 2024 SN - 978-3-658-41329-3 (Print) SN - 978-3-658-41330-9 (eBook) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-41330-9_4 SP - 17 EP - 261 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Ulke, Bernd ED - Krause, Thomas ED - Ulke, Bernd ED - Ferger, Martin T1 - Öffentliches Baurecht, Ausschreibung und Vergabe T2 - Zahlentafeln für den Baubetrieb N2 - Durch das öffentliche Baurecht werden die Zulässigkeit, die Grenzen, die Ordnung und die Förderung der baulichen Nutzung des Bodens geregelt. Die Ausschreibung und die Vergabe sind von essenzieller Bedeutung für ein Bauvorhaben und werden deshalb in der HOAI mit zwei Leistungsphasen abgebildet: nämlich mit der Leistungsphase 6 Vorbereitung der Vergabe sowie der Leistungsphase 7 Mitwirkung bei der Vergabe. Im Zuge der Ausschreibung und der Vergabe werden die für den AG anfallenden Kosten festgelegt und bilden somit die letzte größere Stellschraube für Preiseinsparungen. Y1 - 2024 SN - 978-3-658-41329-3 (Print) SN - 978-3-658-41330-9 (eBook) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-41330-9_5 SP - 263 EP - 297 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Ulke, Bernd ED - Krause, Thomas ED - Ulke, Bernd ED - Ferger, Martin T1 - Boden, Baugrube, Verbau T2 - Zahlentafeln für den Baubetrieb N2 - Die Lösung den Baugrund betreffender Fragestellungen beginnen i. d. R. mit der Durchführung von Baugrunderkundungen, um alle notwendigen Parameter zu erhalten, die für die Planung und Durchführung von Bauvorhaben notwendig sind. Im Folgenden werden die wichtigsten Erkundungen in Abhängigkeit der erforderlichen Güteklasse der Proben beschrieben und vorgestellt. Y1 - 2024 SN - 978-3-658-41329-3 (Print) SN - 978-3-658-41330-9 (eBook) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-41330-9_9 SP - 499 EP - 658 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Ulke, Bernd ED - Krause, Thomas ED - Ulke, Bernd ED - Ferger, Martin T1 - Privates Baurecht und Nachtragsmanagement T2 - Zahlentafeln für den Baubetrieb N2 - Kein Bauvorhaben sollte realisiert werden, ohne dass es auf einer vertraglichen Grundlage zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer fußt. Diese vertragliche Grundlage zu kennen ist essenziell, um dementsprechend handeln zu können. Denn nur wer seine eigenen Rechte und auch Pflichten kennt, kann sich auf diese berufen. Y1 - 2024 SN - 978-3-658-41329-3 (Print) SN - 978-3-658-41330-9 (eBook) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-41330-9_3 SP - 149 EP - 216 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Ulke, Bernd ED - Krause, Thomas ED - Ulke, Bernd ED - Ferger, Martin T1 - Kalkulation T2 - Zahlentafeln für den Baubetrieb N2 - Das Kapitel behandelt die Kosten- und Preisermittlung, die Kostenvorgabe und Kostenkontrolle. Der Angebotspreis wird aufgeschlüsselt in die Einzelkosten der Teilleistungen, die Baustellengemeinkosten, die Allgemeinen Geschäftskosten und einen Zuschlag für Wagnis und Gewinn. Auf der Basis der Angebotskalkulation werden die Vorgaben für die Kostenkontrolle entwickelt. Y1 - 2024 SN - 978-3-658-41329-3 (Print) SN - 978-3-658-41330-9 (eBook) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-41330-9_12 SP - 801 EP - 909 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER -