TY - THES A1 - Roentgen, Matthis T1 - Ketten, die die Welt umspannen : wie funktioniert Blockchain-Technologie und was kann sie uns bieten? N2 - Bitcoins und NFTs sind längst keine Neuheit mehr und vielen bereits ein Begriff. Doch was genau steckt hinter digitalen Währungen und kryptografischen Tokens? »Ketten, die die Welt umspannen« ist die erste Ausgabe des »101.mag« und setzt sich mit dieser Frage auseinander. Das Magazin versucht über ein unkonventionelles Layout, interessante Artikel und spannende Illustrationen seine Leser:innen in die Welt der vielversprechenden Technologie einzuführen. Die Kommunikationen zwischen Mensch und Computer steht nicht nur thematisch im Mittelpunkt dieser Arbeit. Auch die Gestaltung profitiert von dieser Zusammenarbeit. So wurde der Fließtext mithilfe eines Processing-Tools über das Raster verteilt. Auch die Illustration wurde über ein weiteres Programm in verpixelte Grafiken umgewandelt. Die statischen Bild- und Textelemente werden durch kleine Animationen ergänzt. Diese werden im digitalen Raum eingesetzt und unterstützen so das gesamte Konzept auf multimedialer Ebene. Das Ergebnis ist ein besonderes Magazin, welches eine neue Richtung einschlägt. KW - Editorial KW - generische Gestaltung KW - Layout KW - Magazin KW - Blockchain Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Nordmann, Alexander T1 - Prozessüberwachung beim Werkzeugschleifen von WC-Co Hartmetallschaftfräsern Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Vu, Tuan Dat T1 - Objekterkennung und Schienenerkennung in der Schienenfahrzeugtechnik Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Alt, Helmut T1 - Speicher speichern, Leiter leiten T2 - Generationenprojekt Energiewende : Elektroenergiepolitik im Spannungsfeld zwischen Vision und Mission / Herbert Niederhausen (Hrsg.) Y1 - 2022 SN - 9783755774389 N1 - gedruckt in der Bereichsbibliothek Eupener Str. unter der Signatur 21 ZPM 4 SP - 125 EP - 136 PB - Books on Demand CY - Norderstedt ER - TY - CHAP A1 - Büsgen, André A1 - Klöser, Lars A1 - Kohl, Philipp A1 - Schmidts, Oliver A1 - Kraft, Bodo A1 - Zündorf, Albert T1 - Exploratory analysis of chat-based black market profiles with natural language processing T2 - Proceedings of the 11th International Conference on Data Science, Technology and Applications N2 - Messenger apps like WhatsApp or Telegram are an integral part of daily communication. Besides the various positive effects, those services extend the operating range of criminals. Open trading groups with many thousand participants emerged on Telegram. Law enforcement agencies monitor suspicious users in such chat rooms. This research shows that text analysis, based on natural language processing, facilitates this through a meaningful domain overview and detailed investigations. We crawled a corpus from such self-proclaimed black markets and annotated five attribute types products, money, payment methods, user names, and locations. Based on each message a user sends, we extract and group these attributes to build profiles. Then, we build features to cluster the profiles. Pretrained word vectors yield better unsupervised clustering results than current state-of-the-art transformer models. The result is a semantically meaningful high-level overview of the user landscape of black market chatrooms. Additionally, the extracted structured information serves as a foundation for further data exploration, for example, the most active users or preferred payment methods. KW - Clustering KW - Natural Language Processing KW - Information Extraction KW - Profile Extraction KW - Text Mining Y1 - 2022 SN - 978-989-758-583-8 U6 - https://doi.org/10.5220/0011271400003269 SN - 2184-285X N1 - 11th International Conference on Data Science, Technology and Applications DATA - Volume 1, 83-94, 2022, Lisbon, Portugal SP - 83 EP - 94 ER - TY - CHAP A1 - Ostkotte, Sebastian A1 - Peters, Constantin A1 - Hüning, Felix A1 - Bragard, Michael T1 - Design, implementation and verification of an rotational incremental position encoder based on the magnetic Wiegand effect T2 - 2022 ELEKTRO (ELEKTRO) N2 - This paper covers the use of the magnetic Wiegand effect to design an innovative incremental encoder. First, a theoretical design is given, followed by an estimation of the achievable accuracy and an optimization in open-loop operation. Finally, a successful experimental verification is presented. For this purpose, a permanent magnet synchronous machine is controlled in a field-oriented manner, using the angle information of the prototype. KW - Position Encoder KW - Rotational Encoder KW - Wiegand Effect KW - Angle Sensor KW - Incremental Encoder Y1 - 2022 SN - 978-1-6654-6726-1 SN - 978-1-6654-6727-8 U6 - https://doi.org/10.1109/ELEKTRO53996.2022.9803477 SN - 2691-0616 N1 - 2022 ELEKTRO (ELEKTRO), 23-26 Mai 2022, Krakow, Poland. PB - IEEE ER - TY - BOOK A1 - Engelmann, Ulrich M. T1 - Zielführend moderieren N2 - In der Teamarbeit wird Moderation zum Erfolgsfaktor, der jedoch häufig unterschätzt wird. Ausgehend vom persönlichen Kompetenzniveau verknüpft dieses Buch Grundlagen und Methoden zu Wegen, um Ihre persönliche Entwicklung individuell zu begleiten: Neulinge finden hilfreiche Checklisten und Basistechniken für ihre ersten Moderationen, Fortgeschrittene wertvolle Praxistipps und Methoden für den Ausbau ihrer Moderationskompetenz. Profis schließlich genießen eine raffinierte Aussicht auf weniger bekannte Techniken und neue Anwendungen. Weiterführende Exkurse zum Meeting-Management und zur Online-Moderation runden den Anwendungshorizont ab. Ob in Beruf, Studium oder Ehrenamt – derart ausgestattet gelingen Ihre eigene sowie die Entwicklung Ihres Teams durch zielführende Moderationen. Y1 - 2022 SN - 9783838556895 U6 - https://doi.org/10.36198/9783838556895 PB - UVK Verlag CY - Stuttgart ER - TY - JOUR A1 - Mandekar, Swati A1 - Holland, Abigail A1 - Thielen, Moritz A1 - Behbahani, Mehdi A1 - Melnykowycz, Mark T1 - Advancing towards Ubiquitous EEG, Correlation of In-Ear EEG with Forehead EEG JF - Sensors N2 - Wearable EEG has gained popularity in recent years driven by promising uses outside of clinics and research. The ubiquitous application of continuous EEG requires unobtrusive form-factors that are easily acceptable by the end-users. In this progression, wearable EEG systems have been moving from full scalp to forehead and recently to the ear. The aim of this study is to demonstrate that emerging ear-EEG provides similar impedance and signal properties as established forehead EEG. EEG data using eyes-open and closed alpha paradigm were acquired from ten healthy subjects using generic earpieces fitted with three custom-made electrodes and a forehead electrode (at Fpx) after impedance analysis. Inter-subject variability in in-ear electrode impedance ranged from 20 kΩ to 25 kΩ at 10 Hz. Signal quality was comparable with an SNR of 6 for in-ear and 8 for forehead electrodes. Alpha attenuation was significant during the eyes-open condition in all in-ear electrodes, and it followed the structure of power spectral density plots of forehead electrodes, with the Pearson correlation coefficient of 0.92 between in-ear locations ELE (Left Ear Superior) and ERE (Right Ear Superior) and forehead locations, Fp1 and Fp2, respectively. The results indicate that in-ear EEG is an unobtrusive alternative in terms of impedance, signal properties and information content to established forehead EEG. KW - in-ear EEG KW - correlation KW - forehead EEG KW - impedance spectroscopy KW - biopotential electrodes Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.3390/s22041568 SN - 1424-8220 VL - 22 IS - 4 SP - 1 EP - 19 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Maurischat, Andreas T1 - Algebraic independence of the Carlitz period and its hyperderivatives JF - Journal of Number Theory KW - Drinfeld modules KW - Periods KW - t-modules KW - Transcendence KW - Higher derivations Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jnt.2022.01.006 SN - 0022-314X VL - 240 SP - 145 EP - 162 PB - Elsevier CY - Orlando, Fla. ER - TY - JOUR A1 - Schüller-Ruhl, Aaron A1 - Dinstühler, Leonard A1 - Senger, Thorsten A1 - Bergfeld, Stefan A1 - Ingenhag, Christian A1 - Fleischhaker, Robert ED - Mackenzie, Jacob T1 - Direct fabrication of arbitrary phase masks in optical glass via ultra-short pulsed laser writing of refractive index modifications JF - Applied Physics B N2 - We study the possibility to fabricate an arbitrary phase mask in a one-step laser-writing process inside the volume of an optical glass substrate. We derive the phase mask from a Gerchberg–Saxton-type algorithm as an array and create each individual phase shift using a refractive index modification of variable axial length. We realize the variable axial length by superimposing refractive index modifications induced by an ultra-short pulsed laser at different focusing depth. Each single modification is created by applying 1000 pulses with 15 μJ pulse energy at 100 kHz to a fixed spot of 25 μm diameter and the focus is then shifted axially in steps of 10 μm. With several proof-of-principle examples, we show the feasibility of our method. In particular, we identify the induced refractive index change to about a value of Δn=1.5⋅10−3. We also determine our current limitations by calculating the overlap in the form of a scalar product and we discuss possible future improvements. Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1007/s00340-022-07928-2 SN - 1432-0649 (Online) SN - 0946-2171 (Print) N1 - Corresponding author: Robert Fleischhaker VL - 128 IS - Article number: 208 SP - 1 EP - 11 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Amir, Malik A1 - Bauckhage, Christian A1 - Chircu, Alina A1 - Czarnecki, Christian A1 - Knopf, Christian A1 - Piatkowski, Nico A1 - Sultanow, Eldar T1 - What can we expect from quantum (digital) twins? T2 - Wirtschaftsinformatik 2022 Proceedings N2 - Digital twins enable the modeling and simulation of real-world entities (objects, processes or systems), resulting in improvements in the associated value chains. The emerging field of quantum computing holds tremendous promise forevolving this virtualization towards Quantum (Digital) Twins (QDT) and ultimately Quantum Twins (QT). The quantum (digital) twin concept is not a contradiction in terms - but instead describes a hybrid approach that can be implemented using the technologies available today by combining classicalcomputing and digital twin concepts with quantum processing. This paperpresents the status quo of research and practice on quantum (digital) twins. It alsodiscuses their potential to create competitive advantage through real-timesimulation of highly complex, interconnected entities that helps companies better address changes in their environment and differentiate their products andservices. KW - Artificial Intelligence KW - Digital Twin Evolution KW - Machine Learning KW - Quantum Computing KW - Quantum Machine Learning Y1 - 2022 N1 - 17. Internationale Tagung Wirtschaftsinformatik, 21. – 23. Februar 2022, Nürnberg (online) SP - 1 EP - 14 PB - AIS Electronic Library (AISeL) ER - TY - JOUR A1 - Philipp, Mohr A1 - Efthimiou, Nikos A1 - Pagano, Fiammetta A1 - Kratochwil, Nicolaus A1 - Pizzichemi, Marco A1 - Tsoumpas, Charalampos A1 - Auffray, Etiennette A1 - Ziemons, Karl T1 - Image reconstruction analysis for positron emission tomography with heterostructured scintillators JF - IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences N2 - The concept of structure engineering has been proposed for exploring the next generation of radiation detectors with improved performance. A TOF-PET geometry with heterostructured scintillators with a pixel size of 3.0×3.1×15 mm3 was simulated using Monte Carlo. The heterostructures consisted of alternating layers of BGO as a dense material with high stopping power and plastic (EJ232) as a fast light emitter. The detector time resolution was calculated as a function of the deposited and shared energy in both materials on an event-by-event basis. While sensitivity was reduced to 32% for 100 μm thick plastic layers and 52% for 50 μm, the CTR distribution improved to 204±49 ps and 220±41 ps respectively, compared to 276 ps that we considered for bulk BGO. The complex distribution of timing resolutions was accounted for in the reconstruction. We divided the events into three groups based on their CTR and modeled them with different Gaussian TOF kernels. On a NEMA IQ phantom, the heterostructures had better contrast recovery in early iterations. On the other hand, BGO achieved a better contrast to noise ratio (CNR) after the 15th iteration due to the higher sensitivity. The developed simulation and reconstruction methods constitute new tools for evaluating different detector designs with complex time responses. KW - TOF PET KW - Heterostructure KW - Metascintillator KW - Multiple TOF kernels KW - Image Reconstruction Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1109/TRPMS.2022.3208615 SN - 2469-7311 SN - 2469-7303 VL - 7 IS - 1 SP - 41 EP - 51 PB - IEEE CY - New York, NY ER - TY - CHAP A1 - Bauschat, J.-Michael A1 - Benner, Miriam A1 - Klinge, Henner A1 - Ziegler, Simon T1 - Urbane Mobilität entdeckt die 3. Dimension T2 - Transforming Mobility – What Next? N2 - Der Themenkomplex urbane Mobilität ist getrieben durch den Verkehrsinfarkt in Ballungszentren, durch Luftverschmutzung und Lärm, sowie den Trend zum Leben in der Stadt in den städteplanerischen Fokus gerückt. Emissionsneutrale Antriebskonzepte in der Luftfahrt führen zu Ansätzen Fluggeräte einzusetzen, die batteriegetrieben vertikal aufsteigen und landen können. Flugphysikalisch und energetisch ist diese Technik nur dann sinnvoll, wenn es zwingende Gründe gibt (z.B. Rettungseinsätze), daher wird der flugphysikalische Hintergrund prinzipiell erläutert. Es werden einige aktuelle Lufttransportkonzepte für eine urbane Personenbeförderung vorgestellt. Sollte es verstärkt zu Lufttransport über Städten kommen, müssen betroffene Lufträume geordnet und überwacht werden. Wie kompatibel Lufttransportsysteme mit den heute bereits relevanten urbanen Beförderungsmitteln sein müssen, wird kritisch diskutiert. Abschließend werden die Aspekte Akzeptanz durch die Kunden und Wirtschaftlichkeit ebenso angerissen, wie die hochproblematische Rohstoffgewinnung, die Entsorgung und das Recycling von Batterien. Y1 - 2022 SN - 978-3-658-36429-8 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-36430-4_53 N1 - Tagungsband zum 13. Wissenschaftsforum Mobilität, Beiträge des Wissenschaftsforums SP - 895 EP - 916 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Fissabre, Anke ED - Dux, Holger A. T1 - Die Bauten des jüdischen Friedhofs an der Lütticher Straße T2 - Der Jüdische Friedhof Aachen Y1 - 2022 SN - 978-3-87519-266-7 SP - 51 EP - 69 PB - Mayersche Buchhandlung Aachen GmbH CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Fissabre, Anke ED - Dux, Holger A. T1 - Ein Entwurf für die Umnutzung der Bauten des jüdischen Friedhofs an der Lütticher Straße T2 - Der jüdische Friedhof Aachen Lütticher Straße Aachen Y1 - 2022 SN - 978-3-87519-266-7 SP - 71 EP - 74 PB - Mayersche Buchhandlung Aachen GmbH CY - Aachen ER - TY - JOUR T1 - Dimensionen 1-2022: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Auf dem Weg zur Nachhaltigkeit N2 - Inhaltsverzeichnis: 06| "WIR" werden nachhaltig 10| Der Kraft-Stoff aus dem Bioreaktor 14| Energieverbrauch des Campus Jülich optimieren 16| „Eine große Hilfestellung für Flutopfer“ 20| Von der ersten Skizze zu den Blumen in der Vase 22|Wie schläft es sich im All, Herr Maurer? 24| Expedition Arktis 28| Eine Frage, zwei Antworten 30| Der schönste Arbeitsplatz der Welt 32| Im Einklang 36| Ein Vorgeschmack auf die echte Arbeitswelt 38| Den Rätseln des Universums auf der Spur 40| Auf Umwegen in die Spitzenforschung 42| Klappe FH Aachen, die erste … Kamera läuft! 44| Auszeit 46| „Fotografie öffnet Türen zu Parallelwelten“ 50| Es gibt viel zu tun 52| Durch-Blick 54| Weichen stellen für einen ganz besonderen Job 58| Souta, Iver und der Wind 60| Die FH Aachen ist systemakkreditiert 61| Der Vulkan 62| Kopfnuss, Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2022, 1 Y1 - 2022 CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Keller, Simon Mark T1 - Risikoanalyse einer bordautonomen Schienenfahrzeugortung mittels GNSS N2 - Bei Schienenfahrzeugen, die mit dem Zugsicherungssystem ETCS betrieben sind, wird die Odometrie durch eine diskrete Ortung mittels physischen Balisen zurückgesetzt. Diese Arbeit befasst sich mit der Innovation von virtuellen Balisen. Virtuelle Balisen, können 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 ausgewählten 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 zunächst die Grundlagen von ETCS und der satellitenbasierten Ortung erläutert. Des Weiteren werden die Grundlagen des CSM Prozesses und der expliziten Risikoabschätzung eingeführt. 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 Gefährdungen der Schnittstellen erfasst und beurteilt. Die sicherheitsrelevanten Gefährdungen werden in einer FMEA bewertet. In der folgenden Diskussion werden sicherheitsrelevante Gefährdungen nochmals betrachtet. Das Ergebnis der Arbeit ist, dass im ausgewählten 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. Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Fissabre, Anke ED - Soldwisch, Ines ED - Schmitz, Stefan T1 - kirchen-bauhaus? – Die Kunstgewerbeschule in Aachen unter Rudolf Schwarz T2 - Zwischen den Zeiten - Besatzung und Aufbruch in Aachen, 1919-1932 Y1 - 2022 SN - 978-3-9825016-0-4 N1 - Zeitreisen Sammlung Crous, Schriftenreihe 15. SP - 54 EP - 65 PB - Aachener Karnevalsverein (AKV) CY - Aachen ER - TY - BOOK A1 - Tünnemann, Thomas T1 - Formine 2022 : Concezione I N2 - Der diesjährige Workshop steht im Zeichen der räumlichen Konzeption. Das Definieren und Erfahren des engsten, ganz eigenen Betrachtungsraums, bis hin zur weitläufigen öffentlichen Umgebung des Ortes ist hierbei der erste Schritt. Hierzu stehen alle konzeptionellen Werkzeuge – von der Entwicklung vereinzelter Skizzenabfolgen, bis hin zur Collage - in den ersten Tagen des Workshops zur Verfügung. Abschließend gilt es, den Aufbau - das „Sichzusammenfügen“ aus Form, Relation und Material - in einer Plastik zu vereinen. Y1 - 2022 SN - 3-9811003-9-5 PB - FH Aachen, Fachbereich Architektur CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Hahn, Geogr W. A1 - Hebel, Christoph A1 - Manz, W. T1 - Die neuen Empfehlungen für Verkehrsnachfragemodellierung im Personenverkehr JF - Straßenverkehrstechnik N2 - Die neu erschienenen „Empfehlungen zum Einsatz von Verkehrsnachfragemodellen für den Personenverkehr“ liefern erstmals als Empfehlungspapier der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen einen umfassenden Überblick zu den verschiedenen Aspekten der Modellierung und geben dem Fachplaner konkrete Hilfestellung für die Konzeption von Nachfragemodellen. Das Empfehlungspapier zielt unter anderem darauf ab, die Erwartungen und das Anspruchsniveau in Hinblick auf Sachgerechtigkeit der Modelle, die erzielbare Modellqualität und den Detaillierungsgrad der Modellaussagen zu harmonisieren. Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.53184/SVT10-2022-1 SN - 0039-2219 VL - 66 IS - 10 SP - 721 EP - 726 PB - Kirschbaum Verlag GmbH CY - Bonn ER - TY - JOUR A1 - Emig, J. A1 - Hebel, Christoph A1 - Schwark, A. T1 - Einsatzbereiche für Verkehrsnachfragemodelle JF - Straßenverkehrstechnik N2 - In der Praxis bestehen vielfältige Einsatzbereiche für Verkehrsnachfragemodelle. Mit ihnen können Kenngrößen des Verkehrsangebots und der Verkehrsnachfrage für den heutigen Zustand wie auch für zukünftige Zustände bereitgestellt werden, um so die Grundlagen für verkehrsplanerische Entscheidungen zu liefern. Die neuen „Empfehlungen zum Einsatz von Verkehrsnachfragemodellen für den Personenverkehr“ (EVNM-PV) (FGSV 2022) veranschaulichen anhand von typischen Planungsaufgaben, welche differenzierten Anforderungen daraus für die Modellkonzeption und -erstellung resultieren. Vor dem Hintergrund der konkreten Aufgabenstellung sowie deren spezifischer planerischer Anforderungen bildet die abzuleitende Modellspezifikation die verabredete Grundlage zwischen Auftraggeber und Modellersteller für die konkrete inhaltliche, fachliche Ausgestaltung des Verkehrsmodells. Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.53184/SVT10-2022-2 SN - 0039-2219 VL - 66 IS - 10 SP - 727 EP - 736 PB - Kirschbaum Verlag GmbH CY - Bonn ER - TY - JOUR A1 - Kindmann, Rolf A1 - Kraus, Matthias A1 - Laumann, Jörg A1 - Vette, Jan T1 - Verallgemeinerte Berechnungsmethode für in Beton eingespannte Stahlprofile – Einspanntiefen, Tragfähigkeitsnachweise und Bemessungshilfen JF - Stahlbau N2 - Stützen und Träger aus Stahlprofilen können in Fundamente oder Wände aus Stahlbeton einbetoniert werden. Diese Anschlüsse wirken in der Regel wie Einspannungen, die eine ausreichende Einspanntiefe erfordern. Im Folgenden wird eine verallgemeinerte Berechnungsmethode für in Stahlbetonkonstruktionen eingespannte Stahlprofile aus gewalzten I-Profilen, geschweißten I-Profilen, runden Hohlprofilen, eckigen Hohlprofilen und einzelligen Kastenquerschnitten vorgestellt. Für Beanspruchungen infolge einachsiger Biegung um die starke und schwache Profilachse werden der profilabhängige Ansatz der Betondruckspannungen im Einspannbereich und die Ermittlung der Einspanntiefe behandelt. Unter Berücksichtigung der Normalkraft werden an den maßgebenden Stellen Tragfähigkeitsnachweise für die Stahlprofile geführt. Als Ergänzung zu den Berechnungsformeln werden Bemessungshilfen zur Verfügung gestellt, die die Wahl der mitwirkenden Breiten und der Einspanntiefen erleichtert. KW - Stahlprofile KW - Anschlüsse an Stahlbeton KW - Einspanntiefen KW - Eingespannte Stützen und Träger KW - steel profiles Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1002/stab.202200024 SN - 1437-1049 VL - 93 IS - Early View SP - 1 EP - 25 PB - Ernst & Sohn GmbH CY - Berlin ER - TY - BOOK A1 - Laumann, Jörg A1 - Feldmann, Markus A1 - Frickel, Jörg A1 - Krahwinkel, Manuel A1 - Kraus, Matthias A1 - Stranghöner, Natalie A1 - Ummenhofer, Thomas T1 - Petersen Stahlbau : Grundlagen der Berechnung und baulichen Ausbildung von Stahlbauten N2 - Die Theorie und Konstruktion der wichtigsten Bereiche der Stahlbautechnik werden von den Grundlagen her entwickelt und durch viele Beispiele praxisbezogen erläutert. Das Buch ist aus Vorlesungen im Grund- und Vertiefungsstudium des Bauingenieurwesens entstanden. Der Inhalt wird zum Teil systematisch, zum Teil exemplarisch dargestellt. Für Konstrukteure und Statiker in den technischen Büros, der Beratenden Ingenieure und der Prüfämter enthält das Buch aufbereitete Berechnungsverfahren und Konstruktionsvorschläge in großer Zahl. KW - Behälterbau KW - Bemessung KW - Brandschutz KW - Brückenbau KW - Festigkeitslehre Y1 - 2022 SN - 978-3-658-20510-2 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-20510-2 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ET - 5. Auflage ER - TY - CHAP A1 - Bensberg, Frank A1 - Czarnecki, Christian A1 - Grob, Heinz Lothar ED - Bruhn, Manfred ED - Hadwich, Karsten T1 - Wirtschaftlichkeitsbewertung von Smart Services mit vollständigen Finanzplänen T2 - Smart Services: Band 1: Konzepte – Methoden – Prozesse N2 - Dieser Beitrag stellt einen Bewertungsrahmen für Smart Services vor, der auf dem Konzept vollständiger Finanzpläne (VOFI) basiert. Zunächst wird eine IoT-Architektur für Smart Services eingeführt, die die Grundlage für deren Betrachtung aus Sicht der Unternehmensplanung liefert. Hierauf aufbauend wird ein Bewertungsrahmen für die finanzplanorientierte Wirtschaftlichkeitsbewertung von Smart Services geschaffen, mit dem die relevanten Zahlungsfolgen differenziert erfasst werden. Mithilfe des entwickelten VOFI-Systems wird anschließend aufgezeigt, wie mithilfe einer Risikoanalyse die Unsicherheit von Modellparametern berücksichtigt werden kann. Y1 - 2022 SN - 978-3-658-37344-3 (Online) SN - 978-3-658-37343-6 (Print) U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-37344-3_6 SP - 225 EP - 251 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER - TY - JOUR A1 - Baringhaus, Ludwig A1 - Gaigall, Daniel T1 - A goodness-of-fit test for the compound Poisson exponential model JF - Journal of Multivariate Analysis N2 - On the basis of bivariate data, assumed to be observations of independent copies of a random vector (S,N), we consider testing the hypothesis that the distribution of (S,N) belongs to the parametric class of distributions that arise with the compound Poisson exponential model. Typically, this model is used in stochastic hydrology, with N as the number of raindays, and S as total rainfall amount during a certain time period, or in actuarial science, with N as the number of losses, and S as total loss expenditure during a certain time period. The compound Poisson exponential model is characterized in the way that a specific transform associated with the distribution of (S,N) satisfies a certain differential equation. Mimicking the function part of this equation by substituting the empirical counterparts of the transform we obtain an expression the weighted integral of the square of which is used as test statistic. We deal with two variants of the latter, one of which being invariant under scale transformations of the S-part by fixed positive constants. Critical values are obtained by using a parametric bootstrap procedure. The asymptotic behavior of the tests is discussed. A simulation study demonstrates the performance of the tests in the finite sample case. The procedure is applied to rainfall data and to an actuarial dataset. A multivariate extension is also discussed. KW - Bootstrapping KW - Collective risk model Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jmva.2022.105154 SN - 0047-259X SN - 1095-7243 VL - 195 IS - Article 105154 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Evans, Benjamin A1 - Braun, Sebastian A1 - Ulmer, Jessica A1 - Wollert, Jörg T1 - AAS implementations - current problems and solutions T2 - 20th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME) N2 - 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. KW - Industry 4.0 KW - Multi-agent Systems KW - Digital Twin KW - Asset Administration Shell Y1 - 2022 SN - 978-1-6654-1040-3 U6 - https://doi.org/10.1109/ME54704.2022.9982933 N1 - 20th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME), 07-09 December 2022, Pilsen, Czech Republic PB - IEEE CY - New York, NY 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 - ITG-Fb. 303: Sensoren und Messsysteme 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 N1 - Sensoren und Messsysteme - 21. ITG/GMA-Fachtagung, 10.05.2022 - 11.05.2022 in Nürnberg SP - 255 EP - 260 PB - VDE Verlag GmbH CY - Berlin 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 - https://doi.org/10.1016/j.ijhcs.2022.102854 SN - 1071-5819 VL - 165 IS - Art. No. 102854 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - THES A1 - Schnitzler, Nora T1 - Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Zähneputzen N2 - Die Oberflächen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfläche, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entzündungen des umgebenden Zahnfleisches zählen dabei zu den häufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entzündungen entstehen hauptsächlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfläche trägt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Zähneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfläche. Die durch die Rauheit vergrößerte Oberfläche bietet dabei ideale Voraussetzungen für eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfläche im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entzündung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu schützen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erhöhen, ist es möglich die Oberfläche 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 Möglichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgeführt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenkörper werden, mithilfe des zuvor ausgewählten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchführung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung für diese Anwendung überprüft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgewählten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adhäsionsfähigkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberflächen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den höchstmöglichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzprüfung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung überprüft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestmöglichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den höchsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bezüglich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche bestätigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfläche erzielt einen deutlich höheren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfläche. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich größere Adhäsion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterführender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit. Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Pfaff, Raphael A1 - Enning, Manfred A1 - Sutter, Stefan T1 - A risk‑based approach to automatic brake tests for rail freight service: incident analysis and realisation concept JF - SN Applied Sciences N2 - This study reviews the practice of brake tests in freight railways, which is time consuming and not suitable to detect certain failure types. Public incident reports are analysed to derive a reasonable brake test hardware and communication architecture, which aims to provide automatic brake tests at lower cost than current solutions. The proposed solutions relies exclusively on brake pipe and brake cylinder pressure sensors, a brake release position switch as well as radio communication via standard protocols. The approach is embedded in the Wagon 4.0 concept, which is a holistic approach to a smart freight wagon. The reduction of manual processes yields a strong incentive due to high savings in manual labour and increased productivity. KW - Freight rail KW - Brake test KW - Incident analysis KW - Train composition KW - Brake set-up Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1007/s42452-022-05007-x SN - 2523-3971 N1 - Corresponding author: Raphael Pfaff VL - 4 IS - 4 SP - 1 EP - 14 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Schuba, Marko A1 - Höfken, Hans-Wilhelm T1 - Cybersicherheit in Produktion, Automotive und intelligenten Gebäuden T2 - IT-Sicherheit - Technologien und Best Practices für die Umsetzung im Unternehmen Y1 - 2022 SN - 978-3-446-47223-5 SN - 978-3-446-47347-8 U6 - https://doi.org/10.3139/9783446473478.012 SP - 193 EP - 218 PB - Carl Hanser Verlag CY - München ER - TY - CHAP A1 - Engländer, Jacques A1 - Kaminski, Lars A1 - Schuba, Marko T1 - Informationssicherheitsmanagement T2 - Digitalisierungs- und Informationsmanagement N2 - Daten und Informationen sind die wichtigsten Ressourcen vieler Unternehmen und müssen daher entsprechend geschützt werden. Getrieben durch die erhöhte Vernetzung von Informationstechnologie, die höhere Offenheit infolge datengetriebener Dienstleistungen und eine starke Zunahme an Datenquellen, rücken die Gefahren von Informationsdiebstahl, -manipulation und -verlust in den Fokus von produzierenden Unternehmen. Auf dem Weg zum lern- und wandlungsfähigen Unternehmen kann dies zu einem großen Hindernis werden, da einerseits zu hohe Sicherheitsanforderungen neue Entwicklungen beschränken, andererseits wegen des Mangels an ausreichenden Informationssicherheitskonzepten Unternehmen weniger Innovationen wagen. Deshalb bedarf es individuell angepasster Konzepte für die Bereiche IT-Security, IT-Safety und Datenschutz für vernetzte Produkte, Produktion und Arbeitsplätze. Bei der Entwicklung und Durchsetzung dieser Konzepte steht der Faktor Mensch im Zentrum aller Überlegungen. In diesem Kapitel wird dargestellt, wie der Faktor Mensch bei der Erstellung von Informationssicherheitskonzepten in verschiedenen Phasen zu beachten ist. Beginnend mit der Integration von Informationssystemen und damit verbundenen Sicherheitsmaßnahmen, über die Administration, bis hin zur Anwendung durch den Endnutzer, werden Methoden beschrieben, die den Menschen, verbunden mit seinem Mehrwert wie auch den Risiken, einschließen. Dabei werden sowohl Grundlagen aufgezeigt als auch Konzepte vorgestellt, mit denen Entscheider in der Unternehmens-IT Leitlinien für die Informationssicherheit festlegen können. KW - Informationssicherheitsmanagement KW - Cybersicherheit KW - Cybersecurity KW - Informationssicherheit KW - IT-Sicherheit Y1 - 2022 SN - 978-3-662-63757-9 SN - 978-3-662-63758-6 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-662-63758-6_15 SP - 373 EP - 398 PB - Springer Vieweg CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Schuba, Marko A1 - Höfken, Hans-Wilhelm A1 - Linzbach, Sophie T1 - An ICS Honeynet for Detecting and Analyzing Cyberattacks in Industrial Plants T2 - 2021 International Conference on Electrical, Computer and Energy Technologies (ICECET) N2 - Cybersecurity of Industrial Control Systems (ICS) is an important issue, as ICS incidents may have a direct impact on safety of people or the environment. At the same time the awareness and knowledge about cybersecurity, particularly in the context of ICS, is alarmingly low. Industrial honeypots offer a cheap and easy to implement way to raise cybersecurity awareness and to educate ICS staff about typical attack patterns. When integrated in a productive network, industrial honeypots may not only reveal attackers early but may also distract them from the actual important systems of the network. Implementing multiple honeypots as a honeynet, the systems can be used to emulate or simulate a whole Industrial Control System. This paper describes a network of honeypots emulating HTTP, SNMP, S7communication and the Modbus protocol using Conpot, IMUNES and SNAP7. The nodes mimic SIMATIC S7 programmable logic controllers (PLCs) which are widely used across the globe. The deployed honeypots' features will be compared with the features of real SIMATIC S7 PLCs. Furthermore, the honeynet has been made publicly available for ten days and occurring cyberattacks have been analyzed KW - Conpot KW - honeypot KW - honeynet KW - ICS KW - cybersecurity Y1 - 2022 SN - 978-1-6654-4231-2 SN - 978-1-6654-4232-9 U6 - https://doi.org/10.1109/ICECET52533.2021.9698746 N1 - 2021 International Conference on Electrical, Computer and Energy Technologies (ICECET). 09-10 December 2021. Cape Town, South Africa. PB - IEEE ER - TY - BOOK A1 - Lauth, Jakob T1 - Physikalische Chemie kompakt KW - Physikalische Chemie Y1 - 2022 SN - 978-3-662-64587-1 U6 - https://doi.org/https://doi.org/10.1007/978-3-662-64588-8 PB - Springer Spektrum CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Malinowski, Daniel A1 - Fournier, Yvan A1 - Horbach, Andreas A1 - Frick, Michael A1 - Magliani, Mirko A1 - Kalverkamp, Sebastian A1 - Hildinger, Martin A1 - Spillner, Jan A1 - Behbahani, Mehdi A1 - Hima, Flutura T1 - Computational fluid dynamics analysis of endoluminal aortic perfusion JF - Perfusion N2 - Introduction: In peripheral percutaneous (VA) extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) procedures the femoral arteries perfusion route has inherent disadvantages regarding poor upper body perfusion due to watershed. With the advent of new long flexible cannulas an advancement of the tip up to the ascending aorta has become feasible. To investigate the impact of such long endoluminal cannulas on upper body perfusion, a Computational Fluid Dynamics (CFD) study was performed considering different support levels and three cannula positions. Methods: An idealized literature-based- and a real patient proximal aortic geometry including an endoluminal cannula were constructed. The blood flow was considered continuous. Oxygen saturation was set to 80% for the blood coming from the heart and to 100% for the blood leaving the cannula. 50% and 90% venoarterial support levels from the total blood flow rate of 6 l/min were investigated for three different positions of the cannula in the aortic arch. Results: For both geometries, the placement of the cannula in the ascending aorta led to a superior oxygenation of all aortic blood vessels except for the left coronary artery. Cannula placements at the aortic arch and descending aorta could support supra-aortic arteries, but not the coronary arteries. All positions were able to support all branches with saturated blood at 90% flow volume. Conclusions: In accordance with clinical observations CFD analysis reveals, that retrograde advancement of a long endoluminal cannula can considerably improve the oxygenation of the upper body and lead to oxygen saturation distributions similar to those of a central cannulation. KW - computational fluid dynamics analysis KW - simulation KW - endoluminal KW - aortic perfusion KW - extracorporeal membrane oxygenation Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1177/02676591221099809 SN - 1477-111X VL - 0 IS - 0 SP - 1 EP - 8 PB - Sage CY - London ER - TY - JOUR A1 - Lenz, Maximilian A1 - Kahmann, Stephanie Lucina A1 - Behbahani, Mehdi A1 - Pennig, Lenhard A1 - Hackl, Michael A1 - Leschinger, Tim A1 - Müller, Lars Peter A1 - Wegmann, Kilian T1 - Influence of rotator cuff preload on fracture configuration in proximal humerus fractures: a proof of concept for fracture simulation JF - Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery N2 - Introduction In regard of surgical training, the reproducible simulation of life-like proximal humerus fractures in human cadaveric specimens is desirable. The aim of the present study was to develop a technique that allows simulation of realistic proximal humerus fractures and to analyse the influence of rotator cuff preload on the generated lesions in regards of fracture configuration. Materials and methods Ten cadaveric specimens (6 left, 4 right) were fractured using a custom-made drop-test bench, in two groups. Five specimens were fractured without rotator cuff preload, while the other five were fractured with the tendons of the rotator cuff preloaded with 2 kg each. The humeral shaft and the shortened scapula were potted. The humerus was positioned at 90° of abduction and 10° of internal rotation to simulate a fall on the elevated arm. In two specimens of each group, the emergence of the fractures was documented with high-speed video imaging. Pre-fracture radiographs were taken to evaluate the deltoid-tuberosity index as a measure of bone density. Post-fracture X-rays and CT scans were performed to define the exact fracture configurations. Neer’s classification was used to analyse the fractures. Results In all ten cadaveric specimens life-like proximal humerus fractures were achieved. Two III-part and three IV-part fractures resulted in each group. The preloading of the rotator cuff muscles had no further influence on the fracture configuration. High-speed videos of the fracture simulation revealed identical fracture mechanisms for both groups. We observed a two-step fracture mechanism, with initial impaction of the head segment against the glenoid followed by fracturing of the head and the tuberosities and then with further impaction of the shaft against the acromion, which lead to separation of the tuberosities. Conclusion A high energetic axial impulse can reliably induce realistic proximal humerus fractures in cadaveric specimens. The preload of the rotator cuff muscles had no influence on initial fracture configuration. Therefore, fracture simulation in the proximal humerus is less elaborate. Using the presented technique, pre-fractured specimens are available for real-life surgical education. KW - Proximal humerus fracture KW - Biomechanical simulation KW - Fracture configuration KW - Fracture simulation KW - Rotator cuff Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1007/s00402-022-04471-9 SN - 1434-3916 PB - Springer CY - Berlin, Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Chloé, Radermacher A1 - Malyaran, Hanna A1 - Craveiro, Rogerio Bastos A1 - Peglow, Sarah A1 - Behbahani, Mehdi A1 - Pufe, Thomas A1 - Wolf, Michael A1 - Neuss, Sabine T1 - Mechanical loading on cementoblasts: a mini review JF - Osteologie N2 - Orthodontic treatments are concomitant with mechanical forces and thereby cause teeth movements. The applied forces are transmitted to the tooth root and the periodontal ligaments which is compressed on one side and tensed up on the other side. Indeed, strong forces can lead to tooth root resorption and the crown-to-tooth ratio is reduced with the potential for significant clinical impact. The cementum, which covers the tooth root, is a thin mineralized tissue of the periodontium that connects the periodontal ligament with the tooth and is build up by cementoblasts. The impact of tension and compression on these cells is investigated in several in vivo and in vitro studies demonstrating differences in protein expression and signaling pathways. In summary, osteogenic marker changes indicate that cyclic tensile forces support whereas static tension inhibits cementogenesis. Furthermore, cementogenesis experiences the same protein expression changes in static conditions as static tension, but cyclic compression leads to the exact opposite of cyclic tension. Consistent with marker expression changes, the singaling pathways of Wnt/ß-catenin and RANKL/OPG show that tissue compression leads to cementum degradation and tension forces to cementogenesis. However, the cementum, and in particular its cementoblasts, remain a research area which should be explored in more detail to understand the underlying mechanism of bone resorption and remodeling after orthodontic treatments. KW - Cementoblast KW - Compression KW - Tension KW - Mechanotransduction KW - Forces Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1055/a-1826-0777 SN - 1019-1291 VL - 31 IS - 2 SP - 111 EP - 118 PB - Thieme CY - Stuttgart 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 - https://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 CY - New York, NY 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 Leading manufacturing systems transformation – Proceedings of the 55th CIRP Conference on Manufacturing Systems 2022 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 - https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.05.044 SN - 2212-8271 N1 - 55th CIRP Conference on Manufacturing Systems, Jun 29, 2022 - Jul 01, 2022, Lugano, Switzerland VL - 107 SP - 675 EP - 680 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Dannen, Tammo A1 - Schindele, Benedikt A1 - Prümmer, Marcel A1 - Arntz, Kristian A1 - Bergs, Thomas T1 - Methodology for the self-optimizing determination of additive manufacturing process eligibility and optimization potentials in toolmaking T2 - Procedia CIRP Leading manufacturing systems transformation – Proceedings of the 55th CIRP Conference on Manufacturing Systems 2022 N2 - Additive Manufacturing (AM) of metallic workpieces faces a continuously rising technological relevance and market size. Producing complex or highly strained unique workpieces is a significant field of application, making AM highly relevant for tool components. Its successful economic application requires systematic workpiece based decisions and optimizations. Considering geometric and technological requirements as well as the necessary post-processing makes deciding effortful and requires in-depth knowledge. As design is usually adjusted to established manufacturing, associated technological and strategic potentials are often neglected. To embed AM in a future proof industrial environment, software-based self-learning tools are necessary. Integrated into production planning, they enable companies to unlock the potentials of AM efficiently. This paper presents an appropriate methodology for the analysis of process-specific AM-eligibility and optimization potential, added up by concrete optimization proposals. For an integrated workpiece characterization, proven methods are enlarged by tooling-specific figures. The first stage of the approach specifies the model’s initialization. A learning set of tooling components is described using the developed key figure system. Based on this, a set of applicable rules for workpiece-specific result determination is generated through clustering and expert evaluation. Within the following application stage, strategic orientation is quantified and workpieces of interest are described using the developed key figures. Subsequently, the retrieved information is used for automatically generating specific recommendations relying on the generated ruleset of stage one. Finally, actual experiences regarding the recommendations are gathered within stage three. Statistic learning transfers those to the generated ruleset leading to a continuously deepening knowledge base. This process enables a steady improvement in output quality. KW - Additive manufacturing KW - Laser-Powder Bed Fusion KW - L-PBF KW - Binder Jetting KW - Directed Energy Deposition Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.05.188 SN - 2212-8271 N1 - 55th CIRP Conference on Manufacturing Systems, Jun 29, 2022 - Jul 01, 2022, Lugano, Switzerland VL - 107 SP - 1539 EP - 1544 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Timme, Michael T1 - Wettbewerbsregeln (§§ 24-27) T2 - Münchener Kommentar zum europäischen und deutschen Wettbewerbsrecht : Kartellrecht, Beihilfenrecht, Vergaberecht / hrsg von Franz Jürgen Säcker / Band 2: Deutsches Wettbewerbsrecht Gesetz gegen Wettbewerbsbeschränkungen (GWB), §§ 1-96, 185, 186 Y1 - 2022 SN - 978-3-406-75876-8 SP - 589 EP - 608 PB - Beck CY - München ER - TY - JOUR A1 - Emhardt, Selina N. A1 - Jarodzka, Halszka A1 - Brand-Gruwel, Saskia A1 - Drumm, Christian A1 - Niehorster, Diederick C. A1 - van Gog, Tamara T1 - What is my teacher talking about? Effects of displaying the teacher’s gaze and mouse cursor cues in video lectures on students’ learning JF - Journal of Cognitive Psychology N2 - Eye movement modelling examples (EMME) are instructional videos that display a teacher’s eye movements as “gaze cursor” (e.g. a moving dot) superimposed on the learning task. This study investigated if previous findings on the beneficial effects of EMME would extend to online lecture videos and compared the effects of displaying the teacher’s gaze cursor with displaying the more traditional mouse cursor as a tool to guide learners’ attention. Novices (N = 124) studied a pre-recorded video lecture on how to model business processes in a 2 (mouse cursor absent/present) × 2 (gaze cursor absent/present) between-subjects design. Unexpectedly, we did not find significant effects of the presence of gaze or mouse cursors on mental effort and learning. However, participants who watched videos with the gaze cursor found it easier to follow the teacher. Overall, participants responded positively to the gaze cursor, especially when the mouse cursor was not displayed in the video. KW - Instructional design KW - eye movement modelling examples KW - video learning Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1080/20445911.2022.2080831 SN - 2044-5911 SP - 1 EP - 19 PB - Routledge, Taylor & Francis Group CY - Abingdon ER - TY - JOUR A1 - Fiedler, Thomas M. A1 - Orzada, Stephan A1 - Flöser, Martina A1 - Rietsch, Stefan H. G. A1 - Schmidt, Simon A1 - Stelter, Jonathan K. A1 - Wittrich, Marco A1 - Quick, Harald H. A1 - Bitz, Andreas A1 - Ladd, Mark E. T1 - Performance and safety assessment of an integrated transmit array for body imaging at 7 T under consideration of specificabsorption rate, tissue temperature, and thermal dose JF - NMR in Biomedicine N2 - In this study, the performance of an integrated body-imaging array for 7 T with 32 radiofrequency (RF) channels under consideration of local specific absorption rate (SAR), tissue temperature, and thermal dose limits was evaluated and the imaging performance was compared with a clinical 3 T body coil. Thirty-two transmit elements were placed in three rings between the bore liner and RF shield of the gradient coil. Slice-selective RF pulse optimizations for B1 shimming and spokes were performed for differently oriented slices in the body under consideration of realistic constraints for power and local SAR. To improve the B1+ homogeneity, safety assessments based on temperature and thermal dose were performed to possibly allow for higher input power for the pulse optimization than permissible with SAR limits. The results showed that using two spokes, the 7 T array outperformed the 3 T birdcage in all the considered regions of interest. However, a significantly higher SAR or lower duty cycle at 7 T is necessary in some cases to achieve similar B1+ homogeneity as at 3 T. The homogeneity in up to 50 cm-long coronal slices can particularly benefit from the high RF shim performance provided by the 32 RF channels. The thermal dose approach increases the allowable input power and the corresponding local SAR, in one example up to 100 W/kg, without limiting the exposure time necessary for an MR examination. In conclusion, the integrated antenna array at 7 T enables a clinical workflow for body imaging and comparable imaging performance to a conventional 3 T clinical body coil. KW - body imaging at 7 T MRI KW - thermal dose KW - tissue temperature KW - transmit antenna arrays Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1002/nbm.4656 SN - 0952-3480 (Print) SN - 1099-1492 (Online) VL - 35 IS - 5 SP - 1 EP - 17 PB - Wiley ER - TY - RPRT A1 - Kluge, Katharina A1 - Kirsch, Ansgar A1 - Budach, Christoph T1 - Digitale Lehre in der Geotechnik: Aktueller Stand und weitere Entwicklungen T2 - geotechntik N2 - Digitale Lehrmaterialien werden seit mehreren Jahren in den Hochschulen eingesetzt und eröffnen ganz neue Wege zur Vermittlung des Lehrstoffs. Die Erstellung dieser Lehrmaterialien kann allerdings je nach Art und Qualität sehr zeitintensiv sein und für Lehrende einen großen Mehraufwand bedeuten. Im Rahmen eines Kooperationsprojekts zur Erstellung von Lehrvideos für geotechnische Feld- und Laborversuche haben die Autoren dieses Beitrags allerdings die Erfahrung gemacht, dass das gemeinsame, hochschulübergreifende Erstellen von Lehrmaterialien viele Vorteile mit sich bringt. Dadurch inspiriert, führten die Autoren dieses Berichts eine Umfrage unter den deutschsprachigen Geotechnik-Lehrstühlen der (Technischen) Universitäten und (Fach-)Hochschulen durch. Nach drei Semestern, in denen Lehrveranstaltungen an den Hochschulen aufgrund der Corona-Pandemie überwiegend digital durchgeführt werden mussten, war es ein Ziel dieser Umfrage, den Bestand und den Einsatz digitaler Lehrmaterialien im Fachgebiet Geotechnik zu erheben. Ein weiteres Ziel war die Initiierung eines Netzwerks, in dem sich Geotechnik-Professorinnen und -Professoren zu Lehrthemen austauschen können und gemeinsam (digitale) Lehrmaterialien erstellen und nutzen. Der vorliegende Beitrag stellt das gemeinsame Lehrprojekt der Autoren vor, präsentiert die Ergebnisse der durchgeführten Umfrage und berichtet über die ersten Aktivitäten des neuen Netzwerks. KW - digitale Lehre KW - Geotechnik KW - digital teaching KW - geotechnical engineering KW - Didaktik Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1002/gete.202200013 SN - 0172-6145 (Print) SN - 2190-6653 (Online) IS - Early View PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Herssens, Nolan A1 - Cowburn, James A1 - Albracht, Kirsten A1 - Braunstein, Bjoern A1 - Cazzola, Dario A1 - Colyer, Steffi A1 - Minetti, Alberto E. A1 - Pavei, Gaspare A1 - Rittweger, Jörn A1 - Weber, Tobias A1 - Green, David A. ED - Cattaneo, Luigi T1 - Movement in low gravity environments (MoLo) programme – the MoLo-L.O.O.P. study protocol JF - PLOS ONE / Public Library of Science N2 - 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. Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0278051 SN - 1932-6203 VL - 17 IS - 11 PB - Plos CY - San Francisco ER - TY - JOUR A1 - Coll-Perales, Baldomero A1 - Schulte-Tigges, Joschua A1 - Rondinone, Michele A1 - Gozalvez, Javier A1 - Reke, Michael A1 - Matheis, Dominik A1 - Walter, Thomas T1 - Prototyping and evaluation of infrastructure-assisted transition of control for cooperative automated vehicles JF - IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems N2 - Automated driving is now possible in diverse road and traffic conditions. However, there are still situations that automated vehicles cannot handle safely and efficiently. In this case, a Transition of Control (ToC) is necessary so that the driver takes control of the driving. Executing a ToC requires the driver to get full situation awareness of the driving environment. If the driver fails to get back the control in a limited time, a Minimum Risk Maneuver (MRM) is executed to bring the vehicle into a safe state (e.g., decelerating to full stop). The execution of ToCs requires some time and can cause traffic disruption and safety risks that increase if several vehicles execute ToCs/MRMs at similar times and in the same area. This study proposes to use novel C-ITS traffic management measures where the infrastructure exploits V2X communications to assist Connected and Automated Vehicles (CAVs) in the execution of ToCs. The infrastructure can suggest a spatial distribution of ToCs, and inform vehicles of the locations where they could execute a safe stop in case of MRM. This paper reports the first field operational tests that validate the feasibility and quantify the benefits of the proposed infrastructure-assisted ToC and MRM management. The paper also presents the CAV and roadside infrastructure prototypes implemented and used in the trials. The conducted field trials demonstrate that infrastructure-assisted traffic management solutions can reduce safety risks and traffic disruptions. KW - Automated driving KW - automated vehicles KW - connected automated vehicles KW - CAV KW - experimental evaluation Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1109/TITS.2021.3061085 SN - 1524-9050 (Print) SN - 1558-0016 (Online) VL - 23 IS - 7 SP - 6720 EP - 6736 PB - IEEE ER - TY - JOUR T1 - Dimensionen 2-2022: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Werkstatt Zukunft N2 - Werkstatt Zukunft - Die FH Aachen versteht sich als interdisziplinäre Ideenschmiede 04| Aufbruch ins Ungewisse 08| Mit Altpapierresten aus der Energiekrise 14| Mehr Power für die Energiewende 20| Pfadfinder im Datendschungel 23| Ein historischer Schritt 24| Gemeinsam vorwärts 30| Für eine gerechte Hochschule. Für alle. 32| Der grüne Reiter 34| Vom Flugsimulator bis zum Roboter 36| Unsere Azubis sind top! 38| WIR sind ein Sportteam! 40| Effizient und sicher: Der Bergbau der Zukunft 46| Mit Sonnenlicht zu sauberem Trinkwasser 48| Neue Brandmeldeanlage für den Dom zu Aachen 50| Auszeichnung für außergewöhnliches Engagement 52| Neue Ideen für Schloss Lichtenburg 55| Kopfnuss 56| One-Man-Show 60| Kämpferin für das Schöne 61| Ein charmanter Diplomat 62| Teamplay für die Zukunft 63| Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2022, 2 Y1 - 2022 CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Fissabre, Anke A1 - Wilson, Ariane ED - Di Teodoro, Francesco P. ED - Ferretti, Emanuela ED - Frommel, Sabine ED - Schlimme, Hermann T1 - Hypotheses on the Tower of Monthoiron: A Built Design of Italian and Leonardian Inspiration in France T2 - Leonardo da Vinci: l’architettura / Léonard de Vinci : l’architecture Y1 - 2022 SN - 979-12-80956-00-2 N1 - Sprachen laut Verlagsangaben: Italienisch, Englisch, Französisch SP - 287 EP - 300 PB - Campisano Editore CY - Roma ER - TY - CHAP A1 - Chavez Bermudez, Victor Francisco A1 - Cruz Castanon, Victor Fernando A1 - Ruchay, Marco A1 - Wollert, Jörg ED - Leipzig, Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur T1 - Rapid prototyping framework for automation applications based on IO-Link T2 - Tagungsband AALE 2022: Wissenstransfer im Spannungsfeld von Autonomisierung und Fachkräftemangel N2 - 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. KW - Rapid-prototyping KW - Arduino KW - IO-Link KW - Industrial Communication Y1 - 2022 SN - 978-3-910103-00-9 U6 - https://doi.org/10.33968/2022.28 N1 - 18. AALE-Konferenz. Pforzheim, 09.03.-11.03.2022 CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Mostafa, Youssef A1 - Wollert, Jörg T1 - Digital Twin Academy: From Zero to Hero through individual learning experiences T2 - Tagungsband AALE 2022: Wissenstransfer im Spannungsfeld von Autonomisierung und Fachkräftemangel N2 - 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. KW - Digital Twins KW - Knowledge Transfer KW - Training Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bsz:l189-qucosa2-776097 SN - 978-3-910103-00-9 N1 - 18. AALE-Konferenz. Pforzheim, 09.03.-11.03.2022 SP - 1 EP - 9 ER -