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In this work, we present a significant step toward in vivo ophthalmic optical coherence tomography and angiography on a photonic integrated chip. The diffraction gratings used in spectral-domain optical coherence tomography can be replaced by photonic integrated circuits comprising an arrayed waveguide grating. Two arrayed waveguide grating designs with 256 channels were tested, which enabled the first chip-based optical coherence tomography and angiography in vivo three-dimensional human retinal measurements. Design 1 supports a bandwidth of 22 nm, with which a sensitivity of up to 91 dB (830 µW) and an axial resolution of 10.7 µm was measured. Design 2 supports a bandwidth of 48 nm, with which a sensitivity of 90 dB (480 µW) and an axial resolution of 6.5 µm was measured. The silicon nitride-based integrated optical waveguides were fabricated with a fully CMOS-compatible process, which allows their monolithic co-integration on top of an optoelectronic silicon chip. As a benchmark for chip-based optical coherence tomography, tomograms generated by a commercially available clinical spectral-domain optical coherence tomography system were compared to those acquired with on-chip gratings. The similarities in the tomograms demonstrate the significant clinical potential for further integration of optical coherence tomography on a chip system.
With Cloud Computing and multi-core CPUs parallel computing resources are becoming more and more affordable and commonly available. Parallel programming should as well be easily accessible for everyone. Unfortunately, existing frameworks and systems are powerful but often very complex to use for anyone who lacks the knowledge about underlying concepts. This paper introduces a software framework and execution environment whose objective is to provide a system which should be easily usable for everyone who could benefit from parallel computing. Some real-world examples are presented with an explanation of all the steps that are necessary for computing in a parallel and distributed manner.
We present a new concept of 3D polymer-based 1 × 4 beam splitter for wavelength splitting around 1550 nm. The beam splitter consists of IP-Dip polymer as a core and polydimethylsiloxane (PDMS) Sylgard 184 as a cladding. The splitter was designed and simulated with two different photonics tools and the results show high splitting ratio for single-mode and multi-mode operation with low losses. Based on the simulations, a 3D beam splitter was designed and realized using direct laser writing (DLW) process with adaptation to coupling to standard single-mode fiber. With respect to the technological limits, the multi-mode splitter having core of (4 × 4) μm 2 was designed and fabricated together with supporting stable mechanical construction. Splitting properties were investigated by intensity monitoring of splitter outputs using optical microscopy and near-field scanning optical microscopy. In the development phase, the optical performance of fabricated beam splitter was examined by splitting of short visible wavelengths using red light emitting diode. Finally, the splitting of 1550 nm laser light was studied in detail by near-field measurements and compared with the simulated results. The nearly single-mode operation was observed and the shape of propagating mode and mode field diameter was well recognized.
Recently the use of microRNAs (miRNAs) as biomarkers for a multitude of diseases has gained substantial significance for clinical as well as point-of-care diagnostics. Amongst other challenges, however, it holds the central requirement that the concentration of a given miRNA must be evaluated within the context of other factors in order to unambiguously diagnose one specific disease. In terms of the development of diagnostic methods and devices, this implies an inevitable demand for multiplexing in order to be able to gauge the abundance of several components of interest in a patient’s sample in parallel. In this study, we design and implement different multiplexed versions of our electrochemical microfluidic biosensor by dividing its channel into subsections, creating four novel chip designs for the amplification-free and simultaneous quantification of up to eight miRNAs on the CRISPR-Biosensor X (‘X’ highlighting the multiplexing aspect of the device). We then use a one-step model assay followed by amperometric readout in combination with a 2-minute-stop-flow-protocol to explore the fluidic and mechanical characteristics and limitations of the different versions of the device. The sensor showing the best performance, is subsequently used for the Cas13a-powered proof-of-concept measurement of two miRNAs (miRNA-19b and miRNA-20a) from the miRNA-17∼92 cluster, which is dysregulated in the blood of pediatric medulloblastoma patients. Quantification of the latter, alongside simultaneous negative control measurements are accomplished on the same device. We thereby confirm the applicability of our platform to the challenge of amplification-free, parallel detection of multiple nucleic acids.
Im Rahmen eines Forschungsprojektes gingen die Autorinnen folgender Frage nach: Welche identitätsstiftenden Werte der Siebenbürger Sachsen/Sächsinnen sind heute in Oberösterreich noch wahrnehmbar? Es wurde dazu ein qualitatives Forschungsdesign gewählt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Auswanderung, Fluchterfahrung und die Ankunft in Österreich wesentlich die Identitäten dieser Personengruppe bestimmte und noch immer beeinflusst. Es wird aufgezeigt, wie sich die Identitäten über drei Generationen verändert haben und was noch als identitätsstiftend erfahrbar ist. Die Ergebnisse leisten einen Beitrag zur Identitätsforschung und bieten eine gute Möglichkeit Erkenntnisse über die beforschte Zielgruppe hinaus zu generieren.
Mobility choices - an instrument for precise automatized travel behavior detection & analysis
(2021)
Im Zuge der Digitalisierung und der stetigen Entwicklung neuer Technologien hat sich die Möglichkeit neuer Geschäftsmodelle eröffnet. Durch den Einsatz dieser Technologien und ihrer Nutzungspotentiale können auch bereits bestehende Geschäftsmodelle revolutioniert werden. Auch die wissensbasierte Dienstleistungsbranche ist diesem Trend ausgesetzt. Da bei der Dienstleistungserstellung keine materiellen Güter erstellt werden, eignet sich diese Branche für eine Transformation hin zu einem digitalen Geschäftsmodell. Fraglich ist, was bei der Konzeption von digitalen Geschäftsmodellen auf Basis wissensbasierter Dienstleistungen zu beachten ist und welche Erfolgsfaktoren diese prägen.
Um diese Frage beantworten zu können, ist eine Literaturrecherche erforderlich. Als Ergänzung wird ein beispielhaftes Forschungsdesign zur Erhebung von Erfolgsfaktoren für digitale Geschäftsmodelle aufgezeigt. Auf den daraus resultierenden Ergebnissen bauen die Übertragung und die kritische Betrachtung auf den zu untersuchenden Gegenstandsbereich der Arbeit auf. Da die Komplexität des Themenbereichs ein Basisfachwissen voraussetzt, ist die Zielgruppe durch dieses Faktum definiert.
Zu Beginn werden die Begrifflichkeiten sowie die zugehörigen Theorien diskutiert. Basierend auf der Diskussion der Begrifflichkeiten und zugehörigen Theorien werden die Konzeptionsmöglichkeiten digitaler Geschäftsmodelle sowie Besonderheiten bei der Konzeption von wissensbasierten Dienstleistungen untersucht. Zusätzlich wird die Herangehensweise in Bezug auf das Change-Management, die Methoden und die Werkzeuge genauer betrachtet. Ersichtlich wird, dass die aktive Mitarbeiterbeteiligung sowie die Zeit kritische Themen sind. Ebenfalls von besonderer Bedeutung ist der Fokus auf die Kundenakzeptanz und Kundenintegration, um weitere Funktionen in eine passende Richtung aufzubauen.
Die von Krebs, Hepp und Hadwich (2017) identifizierten 30 Erfolgsfaktoren für die Integration wissensintensiver Unternehmensdienstleistungen im Rahmen des so genannten dienstleistungsorientierten Geschäftsmodells der Servicetransformation werden diskutiert und in Bezug zu digitalen Geschäftsmodellen auf Basis wissensbasierter Dienstleistungen genauer betrachtet und angepasst.
Das Ergebnis sind 26 Erfolgsfaktoren, denn die Faktoren „Erfahrene Führungskraft von extern“, „Überprüfung und Anpassung der bestehenden Prozesse und Sicherstellung einer prozessbezogenen Verbindung zwischen dem neuen Geschäftsbereich und den ursprünglichen Bereichen“, „Produktbezug der Dienstleistung“ und „Neue Vertriebsstruktur und Abstimmung der Kundenansprache“ sind nicht relevant für den zu untersuchenden Gegenstandsbereich. Sie beziehen sich stark auf die Integration eines weiteren Geschäftsbereichs in ein produzierendes Unternehmen.
Die folgenden fünf Erfolgsfaktoren wurden passend für den Gegenstandsbereich abgeändert: „Änderung des Führungsstils“ zu „Führungsstil mit toleranter Fehlerkultur“, „Aktive Kommunikation“ zu „Aktive Kommunikation des Servicegedankens“, „Verwendung der Kundendaten aus dem Vertrieb und der Verwendung von Produkten“ zu „Verwendung der Kundendaten aus dem Vertrieb von Dienstleistungen“, „Nutzung des Ansehens des Produktgeschäfts für das Dienstleistungsgeschäft und Steigerung des Bekanntheitsgrades durch Marketingaktivitäten“ zu „Ansehen und Bekanntheitsgrad des Dienstleistungsgeschäfts“, „Strukturen für den Austausch zwischen Produkt- und Dienstleitungsbereich“ zu „Strukturen für den Austausch zwischen den Dienstleistungsteams“
Der Fokus wird mit Hilfe der Anpassungen von der Integration eines weiteren Geschäftsbereichs auf ein eigenständiges digitales Geschäftsmodell auf Basis wissensbasierter Dienstleistungen gelenkt. Die restlichen 21 Erfolgsfaktoren wurden ohne Änderung übernommen.
Die Ergebnisse dieser Arbeit bilden ein gutes Fundament zur weiteren Betrachtung des Untersuchungsgegenstands. Darauf aufbauend ist eine qualitative Studie in Form von weiteren Experteninterviews denkbar. Aus der Kombination der Ergebnisse aus den Interviews und dieser Arbeit wird die Erstellung eines Fragebogens für eine quantitative Umfrage möglich.
Durch die voranschreitende Digitalisierung der Produktion ergeben sich zunehmend neue Möglichkeiten. Eine dieser Möglichkeiten ist der Einsatz von Process Mining. Mit Process Mining können Daten einem Prozess zugeordnet werden, um diesen zu visualisieren und zu untersuchen. Dadurch ist es möglich, Prozesse real zu entdecken, zu überwachen und zu verbessern. Die vorliegende Masterarbeit untersucht, unter welchen Rahmenbedingungen Process-Mining bei modular aufgebauten Montagesystemen in der Massenfertigung einen Mehrwert bieten kann. Durch eine ausführliche Literaturanalyse und dem praktischen Versuch mittels eines Experiments wird darauf eine Antwort gegeben.
Die vorliegende Arbeit beschreibt eine Methode zur Prognose von Anomalien in einzelnen Sensordaten für die Anwendung in Expertensystemen im Bereich der Biomassekraftwerke. Die in fünf Schritten beschriebene Methode beinhaltet neben der Datenaufbereitung eine Anomalievorauswahl durch eine unüberwachte Ausreißererkennung, welche mittels des PYOD-Toolkit umgesetzt wurde. Bei der anschließenden Anomaliebestimmung wird der zuvor generierte binäre Zielvektor durch einen mit dem System vertrauten Experten validiert. Eine darauffolgende überwachte binäre Klassifikation mit unbekannten Betriebsdaten ergibt, dass mittel- bis langfristige Anomalien im Mehrstunden- bis Mehrtagesbereich in Form eines Trends reproduktiv vorhergesagt werden können. Kurzfristige Anomalien im Minutenbereich in Form von Extremfällen können hingegen nicht reproduktiv vorhergesagt werden. Eine zusätzliche Untersuchung zur Vorhersage einer Anomalie noch vor deren tatsächlichen Eintrittszeitpunkt brachte keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Demnach lässt sich mit dieser Methode nur eine bestimmte Art von Anomalien in Expertensystemen für Biomassekraftwerke vorhersagen. Dazu sollte zudem darauf geachtet werden, dass es trotz positiv erzielter quantitativer Ergebnisse notwendig ist, für die qualitative Prüfung einen mit dem System vertrauten Experten hinzuzuziehen und dass für die zu prognostizierende Anomalie die geeignete Abtastzeit zu wählen ist. Abschließend bleibt zu erwähnen, dass Anomalien, welche nur durch Über- bzw. Unterschreitung eines definierten Grenzwertes gekennzeichnet werden, als zu trivial für diese Methode gelten. Diese können über eine einfache Grenzwertbetrachtung identifiziert werden.
Mit dem Voranschreiten und der Weiterentwicklung der Informationstechnologie und Industrie 4.0 stehen Industrieunternehmen, speziell im Bereich der Fertigung und Produktion, vor der Herausforderung, ihre Prozesse zu digitalisieren und automatisieren. Durch die Digitalisierung werden Daten gesammelt, die zur Regelung der Prozesse und Unterstützung von Entscheidungen eingesetzt werden. Um die digitale Transformation erfolgreich umzusetzen und vor allem die Veränderung der Arbeitsabläufe im Unternehmen zu etablieren, braucht es gewissenhafte Vorbereitung. Es bietet sich im Vorfeld eines Projektes an, mittels Reifegradmodellen zur Digitalisierung, den aktuellen Status des Unternehmens zu erheben.
Diese Masterarbeit setzt sich zum Ziel zu evaluieren, ob Reifegradmodelle geeignete Tools sind, um Hindernisse und Chancen von Digitalisierungsprojekten im Vorfeld zu erkennen und abzufangen. Um vorhandene Ressourcen zielgerichtet und verschwendungsfrei einzusetzen, müssen kritische Bereiche identifiziert werden, auf die der Fokus gelegt werden sollte. Zur Bearbeitung des Themas wurde folgende Forschungsfrage gestellt: Sind Reifegradmodelle geeignete Werkzeuge, um aktiv und präventiv Barrieren für digitale Transformationsprojekte zu identifizieren und vermeiden?
Um die Forschungsfrage zu beantworten wurde eine systematische Literaturrecherche und -analyse durchgeführt. Dabei wurden bestehende Reifegradmodelle zur Digitalisierung untersucht, indem ihre Bewertungskriterien in einem Schema kategorisiert wurden. Durch die Kategorisierung wurde ersichtlich, welche Modelle für welchen Zweck einsetzbar sind, bzw. ob die wichtigen Bereiche abgedeckt werden. Ergebnis der Recherche sind sieben Reifegradmodelle, mit unterschiedlichen Herangehensweisen, die exemplarisch vorgestellt und analysiert werden.
In dieser Arbeit wird ein Luft-Clathrat Energiespeicher entworfen, der die Speicherung von elektrischer Energie bei einer Speicherdauer von etwa einem Tag ermöglichen soll. Als Speichermedium dient Luft. Die Luft wird zuerst komprimiert (Einspeichern der elektrischen Energie) und anschließend bei Temperaturen oberhalb des Wasser-Gefrierpunkts (mindestens 274 K, Drücke ab etwa 170 bar) zu Luft-Clathrat synthetisiert. Gespeichert wird das Luft-Clathrat in einem offenen Tank, der aufgrund des Selbstkonservierungseffekts bei moderaten Bedingungen von 1 bar und bei einer Temperatur von 271 K gehalten werden kann. Durch das Hinzufügen von Promotern zum Luft-Clathrat, lässt sich das Luft-Clathrat bei niedrigeren Drücken (< 50 bar) und bei leicht höheren Temperaturen (ca. 280 K) synthetisieren.
Bei den Druck- und Flüssigluftspeichern handelt es sich um ähnliche Speicher, da bei diesen Luft ebenfalls als Speichermedium dient. Vorteile des Luft-Clathrat Energiespeichers gegenüber den Druck- und Flüssigluftspeichern liegen darin, dass dieser bei milderen Bedingungen (Druck, Temperatur) die Luft speichert und für die Speicherung der Luft keine Kaverne benötigt, wie es bei den Druckluftspeichern der Fall ist.
In der folgenden Masterarbeit werden drei Systeme des Luft-Clathrat Energiespeichers thermodynamisch modelliert. Das isotherme und isentrope System dienen als ideale Systeme, während das reale System an die Wirklichkeit angenähert wird. Für das reale System wird bei reinem Luft-Clathrat ein Zykluswirkungsgrad von ca. 17 %, eine gravimetrische Energiedichte von ca. 22 Wh/kg und eine volumetrische Energiedichte von ca. 21 kWh/m3 erreicht. Mit Promotern konnte der Zykluswirkungsgrad auf ca. 47 % bei einer gravimetrischen Energiedichte von ca. 11 Wh/kg und einer volumetrischen Energiedichte von ca. 10 kWh/m3 erhöht werden.
This study deals with the energy situation in Ny-Ålesund, an Arctic research station on the archipelago Svalbard, and aims at analysing the technical feasability of a transition to renewable energies by taking into consideration both the environmental and climatic impediments.
The analysis is based on a 27 year long collection of authentic meteorological data with all its strong fluctuations, seasonal as well as yearly. Great emphasis was put on the discussion of tried-and-tested renewable technologies that were compared to a new wind-based energy device that has yet to be tested for its reliability in the harsh environment of notably the Arctic winter. Meticulous calculations lead to the result that bifacial solar modules are an efficient means even in months when the sun stands low and their combination with wind-based devices prove to generate a maximum output. Geothermal energy seems to be promising in the region, but could not be evaluated due to a crucial lack of relevant data.
The study comes to the conclusion that the research station of Ny-Ålesund could well rely on a combination of renewable energy devices to cover its energy load, but needs to keep a back-up system of diesel run generators to bridge short periods of possible dysfunctions or standstills due to meteorological circumstances. Battery storage could only contribute to solve the problem of an unfortunate interruption of the energy supply, but it cannot serve as the entire back-up system since, at present, the need would go beyond all possible dimensions.
Seit jeher versuchen Energieversorgungsunternehmen den Einsatz ihrer Kraftwerke zu optimieren. Grund für die Optimierung ist die Sicherstellung der Stromversorgung bzw. das wirtschaftliche Handeln eines Unternehmens. Bisher gibt es am Markt kaum intelligente Lösungen für sehr komplexe, hydraulisch zusammenhängende Kraftwerksgruppen. Obwohl die deterministische Optimierung der illwerke vkw sehr ausgereift ist, wird hier ein Schritt weitergegangen. Als Methode dient eine detaillierte Bewertung des Kraftwerkseinsatzes bei gleichzeitiger Reduzierung von Risiken. Es wird nach Strategien und Regeln gesucht, welche den Einsatz zusätzlich optimieren. Für das Ziel dieser Forschung stellt sich in der vorliegenden Masterarbeit folgende Frage: „Wie können Kraftwerkseinsatzstrategien mithilfe eines Trainingssimulators bewertet und verallgemeinert werden?“
Zur Beantwortung der Forschungsfrage wurden Simulationsfahrten von mehreren Dispatchern durchgeführt. Die Bewertungsmethodik basiert auf der Analyse der unterschiedlichen Strategien und gewichteten Kennzahlen. Zusätzlich wurde ein Fragebogen erstellt. Dieser beinhaltet Aspekte zu bereits bekannten Regeln im Dispatching, zur Gewichtung der Kennzahlen, zur Erfahrung der Dispatcher und zum Verhalten in verschiedenen Einsatzsituationen. Die Antworten der Dispatcher zeigen, dass bereits verschiedene Regeln im Kraftwerkseinsatz zur Anwendung kommen.
Die Ergebnisse belegen, dass ein größeres rotierendes Regelband trotz geringfügiger Wirkungsgradeinbußen, optimal ist. Dadurch können spontane Regelenergieabrufe ohne Fehlarbeit beantwortet werden. Ebenso werden die Umstellungen und somit die Maschinenbelastung deutlich geringer gehalten. In allen Strategien der Dispatcher wurden die Endpegelstände so gewählt, dass min. 1,5 h mit Vollabrufen weitergefahren werden konnte. Außerdem zeigt die Arbeit, dass es nicht möglich ist, Pegelreserven während des Einsatzes zu bewerten.
Der erste Band der ogsa-Reihe greift aktuelle Themen der Sozialen Arbeit in der Postmigrationsgesellschaft auf. Dazu werden mit Migration verbundene Phänomene in ihren theoretischen Grundannahmen, institutionellen Strukturen und in Praxisfeldern reflektiert sowie kritische Perspektiven auf einen professionellen Umgang damit entwickelt. In Tandems aus Theorie und Praxis werden jeweils Themen wie Differenz und Macht, Rassismus, Postkolonialität, Intersektionalität, Empowerment, Social Justice, Border Struggles, Critical Citizenship u. v. m. diskutiert.
Wer wünscht ihn nicht: den intelligenten, effizienten und wirtschaftlichen Herstellungsprozess? Viele Firmen setzten aktuell auf die Digitalisierung und verbessern so die eigene sowie die mit externen Stellen vernetzte Produktion. Die Digitalisierung bringt einerseits Fortschritt, zeigt aber auch die zunehmende Komplexität der heutigen Produktionsnetzwerke auf. Zahlreiche Entscheidungen sind zu fällen, um einen effizienten und sicheren Austausch mit verschiedenen Betrieben zu gewährleisten.
Ein Blick auf vorhandene Modelle kann da weiterhelfen: Im Projekt i4Production des IBH-Labs KMUdigital haben Teams an drei Standorten in den drei Nachbarländern Deutschland (HTWG Konstanz), Österreich (FH Vorarlberg) und der Schweiz (NTB Buchs, RhySearch) an einer vernetzten Prozesslandschaft gearbeitet. In einem gemeinsamen, standardisierten Automatisierungskonzept wird in der international vernetzten Modellfabrik ein cyberphysisches System (CPS) in Form eines kundenindividualisierten Modellfahrzeuges produziert, das durch den Kunden in diversen Varianten zusammengestellt oder individuell konstruiert werden kann. Die dezentrale Produktion erlaubt eine Datenweitergabe über die Landesgrenzen in Echtzeit und bildet die Simulation eines länderübergreifenden Business-Eco-Systems ab.
Die Erkenntnisse des Projekts i4Production zeigen wie in kleineren und mittleren Unternehmen (KMU) eine verteilte Produktion, inklusive der Einbindung von Mitarbeitenden und Kunden in eine digitalisierte, hochautomatisierte und kundenindividuelle Produktion, organisiert werden kann.
Für Unternehmen wird diese Industrie 4.0-Prozesslandschaft als Modell für die eigene Fertigung in dem neu aufgebauten CNC Präzisionsfertigungslabor „Werkstatt4“ bei RhySearch öffentlich zur Verfügung gestellt. Die „Werkstatt4“ bietet KMU ein digitales Prozessumfeld, in dem getestet werden kann, mit welchen Maßnahmen der eingangs gestellte Wunsch zur optimierten Herstellung, seinen Weg in die Realität finden kann.
Im Folgenden stellen wir Ihnen das Konzept der internationalen Musterfabrik i4Production, die diversen Arbeitsschritte an den beteiligten Hochschulen sowie die wichtigsten Erkenntnisse für KMU der Bodenseeregion vor. Gerne unterstützen wir Sie bei der Gestaltung des Wandels hin zum Unternehmen 4.0: Sprechen Sie uns an.
The importance of Agent-Based Simulation (ABS) as scientific method to generate data for scientific models in general and for informed policy decisions in particular has been widely recognised. However, the important technique of code testing of implementations like unit testing has not generated much research interested so far. As a possible solution, in previous work we have explored the conceptual use of property-based testing. In this code testing method, model specifications and invariants are expressed directly in code and tested through automated and randomised test data generation. This paper expands on our previous work and explores how to use property-based testing on a technical level to encode and test specifications of ABS. As use case the simple agent-based SIR model is used, where it is shown how to test agent behaviour, transition probabilities and model invariants. The outcome are specifications expressed directly in code, which relate whole classes of random input to expected classes of output. During test execution, random test data is generated automatically, potentially covering the equivalent of thousands of unit tests, run within seconds on modern hardware. This makes property-based testing in the context of ABS strictly more powerful than unit testing, as it is a much more natural fit due to its stochastic nature.
Over the last years, polymers have gained great attention as substrate material, because of the possibility to produce low-cost sensors in a high-throughput manner or for rapid prototyping and the wide variety of polymeric materials available with different features (like transparency, flexibility, stretchability, etc.). For almost all biosensing applications, the interaction between biomolecules (for example, antibodies, proteins or enzymes) and the employed substrate surface is highly important. In order to realize an effective biomolecule immobilization on polymers, different surface activation techniques, including chemical and physical methods, exist. Among them, plasma treatment offers an easy, fast and effective activation of the surfaces by micro/nanotexturing and generating functional groups (including carboxylic acids, amines, esters, aldehydes or hydroxyl groups). Hence, here we present a systematic and comprehensive plasma activation study of various polymeric surfaces by optimizing different parameters, including power, time, substrate temperature and gas composition. Thereby, the highest immobilization efficiency along with a homogenous biomolecule distribution is achieved with a 5-min plasma treatment under a gas composition of 50% oxygen and nitrogen, at a power of 1000 W and a substrate temperature of 80 C. These results are also confirmed by different surface characterization methods, including SEM, XPS and contact angle measurements.
For a given set of banks, how big can losses in bad economic or financial scenarios possibly get, and what are these bad scenarios? These are the two central questions of stress tests for banks and the banking system. Current stress tests select stress scenarios in a way which might leave aside many dangerous scenarios and thus create an illusion of safety; and which might consider highly implausible scenarios and thus trigger a false alarm. We show how to select scenarios systematically for a banking system in a context of multiple credit exposures. We demonstrate the application of our method in an example on the Spanish and Italian residential real estate exposures of European banks. Compared to the EBA 2016 stress test our method produces scenarios which are equally plausible as the EBA stress scenario but yield considerably worse system wide losses.
Quasilineare Tauchankerspule
(2020)
Gas hydrates are usually synthesized by bringing together a pressurized gas and liquid or solid water. In both cases, the transport of gas or water to the hydrate growth site is hindered once an initial film of hydrate has grown at the water–gas interface. A seemingly forgotten gas-phase technique overcomes this problem by slowly depositing water vapor on a cold surface in the presence of the pressurized guest gas. Despite being used for the synthesis of low-formation-pressure hydrates, it has not yet been tested for hydrates of CO 2 and CH 4 . Moreover, the potential of the technique for the study of hydrate decomposition has not been recognized yet. We employ two advanced implementations of the condensation technique to form hydrates of CO 2 and CH 4 and demonstrate the applicability of the process for the study of hydrate decomposition and the phenomenon of self-preservation. Our results show that CO 2 and CH 4 hydrate samples deposited on graphite at 261–265 K are almost pure hydrates with an ice fraction of less than 8%. Rapid depressurization experiments with thin deposits (approx. 330 mm thickness) of CO 2 hydrate on an aluminum surface at 265 K yield identical dissociation curves when the deposition is done at identical pressure. However, hydrates deposited at 1 MPa almost completely withstand decomposition after rapid depressurization to 0.1 MPa, while samples deposited at 2 MPa decompose 7 times faster. Therefore, this synthesis technique is not only applicable for the study of hydrate decomposition but can also be used for the controlled deposition of a super-preserved hydrate.
The Digital Factory Vorarlberg is the youngest Research Center of Vorarlberg University of Applied Sciences. In the lab of the research center a research and learning factory has been established for educating students and employees of industrial partners. Showcases and best practice scenarios for various topics of digitalization in the manufacturing industry are demonstrated. In addition, novel methods and technologies for digital production, cloud-based manufacturing, data analytics, IT- and OT-security or digital twins are being developed. The factory comprises only a minimum core of logistics and fabrication processes to guarantee manageability within an academic setup. As a product, fidget spinners are being fabricated. A webshop allows customers to individually design their products and directly place orders in the factory. A centralized SCADA-System is the core data hub for the factory. Various data analytic tools and methods and a novel database for IoT-applications are connected to the SCADA-System. As an alternative to on premise manufacturing, orders can be pushed into a cloud-based manufacturing platform, which has been developed at the Digital Factory. A broker system allows fabrication in distributed facilities and offers various optimization services. Concepts, such as outsourcing product configuration to customers or new types of engineering services in cloud-based manufacturing can be explored and demonstrated. In this paper, we present the basic concept of the Digital Factory Vorarlberg, as well as some of the newly developed topics.
Real-time measurements of the differences in inhaled and exhaled, unlabeled and fully deuterated acetone concentration levels, at rest and during exercise, have been conducted using proton transfer reaction mass spectrometry. A novel approach to continuously differentiate between the inhaled and exhaled breath acetone concentration signals is used. This leads to unprecedented fine grained data of inhaled and exhaled concentrations. The experimental results obtained are compared with those predicted using a simple three compartment model that theoretically describes the influence of inhaled concentrations on exhaled breath concentrations for volatile organic compounds with high blood:air partition coefficients, and hence is appropriate for acetone. An agreement between the predicted and observed concentrations is obtained. Our results highlight that the influence of the upper airways cannot be neglected for volatiles with high blood:air partition coefficients, i.e. highly water soluble volatiles.
Clathrate hydrates, or hydrates for short, are inclusion compounds in which water molecules form a hydrogen-bonded host lattice that accommodates the guest molecules. While vast amounts of hydrates are known to exist in seafloor sediments and in the permafrost on Earth, these occurrences might be dwarfed by the amounts of hydrates occurring in space and on celestial bodies. Since methane is the primary guest molecule in most of the natural occurrences on Earth, hydrates are considered a promising source of energy. Moreover, the ability of one volume of hydrate to store about 170 volumes of gas, make hydrates a promising functional material for various industrial applications. While the static properties of hydrates are reasonably well known, the dynamics of hydrate formation and decomposition are insufficiently understood. For instance, the stochastic period of hydrate nucleation, the memory effect, and the self-preservation phenomenon complicate the development of predictive models of hydrate dynamics. Additionally, the influence of meso- and macroscopic defects as well as the roles of mass and heat transport on different length scales remain to be clarified.
Due to its non-invasive and non-destructive nature and the high spatial resolution of approx. 1µm or even less, micro-computed X-ray attenuation tomography ( µCT ) seems to be the perfect method for the study of the evolving structures of forming or decomposing hydrates on the meso- and macroscopic length scale. However, for the naturally occurring hydrates of low atomic number guests the contrast between hydrate, ice, and liquid water is typically very weak because of similar X-ray attenuation coefficients. So far, good contrast was only restricted to synchrotron beamline experiments which utilize the phase information of monochromatic X-rays.
In this thesis it is shown that with the help of a newly developed sample cell, a contrast between the hydrate and the ice phase sufficiently good for the reliable segmentation of the materials can also be achieved in conventional tube-based µCT. An accurate pressure and temperature management, i.e., the added functionality of the cell, further allows for cross-correlation of structural and thermodynamic data. The capability of this µCT setup is demonstrated in a series of studies on the formation and decomposition of hydrates which yield new insights for the development of a novel route to hydrate synthesis. At last, this thesis points towards possibilities how better models of hydrate formation and decomposition can be developed with the aid of µCT and computer simulations.
Investigation of non-uniformly emitting optical fiber diffusers on the light distribution in tissue
(2020)
The humidification-dehumidification process (HDH) for desalination is a promising technology to address water scarcity issues in rural regions. However, a low humidifier efficiency is a weakness of the process. Bubble column humidifiers (BCH) are promising for HDH, as they provide enhanced heat and mass transfer and have low maintenance requirements. Previous studies of HDH-systems with BCHs draw different conclusions regarding the impact of superficial air velocity and liquid height on the humidification. Furthermore, the impact of flow characteristics has never been investigated systematically at all. In this study, an optimized BCH test setup that allows for optical analysis of the humidifier is used and evaluated. Our test setup is validated, since the influence of water temperature on the humidification, which is exponential, is reproduced. Measurements with seawater show that the normalised system productivity is increased by about 56 % with an increase in superficial air velocity from 0.5 to 5 cm/s. Furthermore, the system productivity is increased by around 29 % with an increase in liquid height from 60 to 378 mm. While the impact of superficial air velocity can be traced back to temperature changes at the humidifier and dehumidifier outlets, the impact of liquid height is shown to be caused by a smaller heat loss surface in the humidifier with an increase in liquid height. For the impact of sieve plate orifice diameter, a clear influence on the humidification is not apparent, this parameter needs to be investigated further. Finally, our new test setup allows for analysing the humidification of air (1) in a systematic way, (2) in relevant measurement ranges and (3) in comparison with optical analyses of the flow characteristics.
An electrochemical study with three redox substances on a carbon based nanogap electrode array
(2020)
With the emergence of the recent Industry 4.0 movement, data integration is now also being driven along the production line, made possible primarily by the use of established concepts of intelligent supply chains, such as the digital avatars. Digital avatars – sometimes also called Digital Twins or more broadly Cyber-Physical Systems (CPS) – are already successfully used in holistic systems for intelligent transport ecosystems, similar to the use of Big Data and artificial intelligence technologies interwoven with modern production and supply chains. The goal of this paper is to describe how data from interwoven, autonomous and intelligent supply chains can be integrated into the diverse data ecosystems of the Industry 4.0, influenced by a multitude of data exchange formats and varied data schemas. In this paper, we describe how a framework for supporting SMEs was established in the Lake Constance region and describe a demonstrator sprung from the framework. The demonstrator project’s goal is to exhibit and compare two different approaches towards optimisation of manufacturing lines. The first approach is based upon static optimisation of production demand, i.e. exact or heuristic algorithms are used to plan and optimise the assignment of orders to individual machines. In the second scenario, we use real-time situational awareness – implemented as digital avatar – to assign local intelligence to jobs and raw materials in order to compare the results to the traditional planning methods of scenario one. The results are generated using event-discrete simulation and are compared to common (heuristic) job scheduling algorithms.
Complementarities and synergies of quadruple helix innovation design in smart city development
(2020)
Increased urbanization trends are stimulating regional needs to support transitions from urban environments to smart cities, using its holistic perspective as a source to innovation. Strong relations between smart cities, urban and regional development, are getting increased attention both at policy and implementation level, providing fertile ground for execution of the new European policy frameworks that supports quadruple helix approaches to innovation. Smart specialization strategies (RIS3) encompass such initiatives, placing ICT and collaboration between academia, industry, government, and citizen at the center of urban innovation. However, there is still lack of research on effects of such approaches to innovation, involving both quadruple helix clusters and ICT in utilizing innovation potentials for developing smart cities. This study aims to increase the understanding on how quadruple helix urban innovation strengthens competitiveness of regions by improving its local smart areas – RIS3. We identified smart specialization patterns and applied comparative benchmark between nine smallmedium sized urban regions in Central Europe. Building on these results, the study provides an overview of the effects of RIS3 strategies implemented through quadruple helix innovation clusters on competitiveness of regions and Smart City development.
Blood flow and ventilatory flow strongly influence the concentrations of volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath. The physicochemical properties of a compound (e.g., water solubility) additionally determine if the concentration of the compound in breath reflects the alveolar concentration, the concentration in the upper airways, or a mixture of both. Mathematical modeling based on mass balance equations helps to understand how measured breath concentrations are related to their corresponding blood concentrations and physiological parameters, such as metabolic rates and endogenous production rates. In addition, the influence of inhaled compounds on their exhaled concentrations can be quantified and appropriate correction formulas can be derived. Isoprene and acetone, two endogenous VOCs with very different water solubility, have been modeled to explain the essential features of their behavior in breath. This chapter introduces the theory of physiological modeling of exhaled VOCs, with examples of isoprene and acetone.
A modified matrix adaptation evolution strategy with restarts for constrained real-world problems
(2020)
In combination with successful constraint handling techniques, a Matrix Adaptation Evolution Strategy (MA-ES) variant (the εMAg-ES) turned out to be a competitive algorithm on the constrained optimization problems proposed for the CEC 2018 competition on constrained single objective real-parameter optimization. A subsequent analysis points to additional potential in terms of robustness and solution quality. The consideration of a restart scheme and adjustments in the constraint handling techniques put this into effect and simplify the configuration. The resulting BP-εMAg-ES algorithm is applied to the constrained problems proposed for the IEEE CEC 2020 competition on Real-World Single-Objective Constrained optimization. The novel MA-ES variant realizes improvements over the original εMAg-ES in terms of feasibility and effectiveness on many of the real-world benchmarks. The BP-εMAg-ES realizes a feasibility rate of 100% on 44 out of 57 real-world problems and improves the best-known solution in 5 cases.
Wir untersuchen Gemeinsamkeiten und Unterschiede partizipativer Projekte auf Gemeindeebene in der Bodenseeregion. Ziel dabei ist es, einerseits Chancen und Stolpersteine von partizipativen Projekten für Gemeinden zu identifizieren. Andererseits entwickeln wir den Resilienzbegriff aus Psychologie und BWL weiter für Gemeinden und fragen uns, wie Partizipation die Resilienz einer Gemeinde beeinflusst.
Greater specific energy densities in lithium-ion batteries can be achieved by using three-dimensional (3D) porous current collectors, which allow for greater areal mass loadings of the electroactive material. In this paper, we present the use of embroidered current collectors for the preparation of thick, pouch-type Li-ion batteries. Experiments were performed on LiFePO 4 (LFP) water-based slurries using styrene-butadiene rubber (SBR) as binder and sodium carboxymethyl cellulose (CMC) as thickener, and formulations of different rheological characteristics were investigated. The electrochemical performance (cyclic voltammetry, rate capability) and morphological characteristics of the LFP half-pouch cells (X-ray micro computed tomography and scanning electron microscopy) were compared between the formulations. An optimum electrode formulation was identified, and a mechanism is proposed to explain differences between the formulations. With the optimum electrode formulation, 350 µm casted electrodes with high mechanical stability were achieved. Electrodes exhibited 4–6 times greater areal mass loadings (4–6 mAh cm −2 ) and 50% greater electroactive material weight than with foils. In tests of half- and full-pouch embroidered cells, a 50% capacity utilization at 1C-rate and 11% at 2C-rate were observed, with a full recovery at C/5-rate. The cycling stability was also maintained over 55 cycles.
Daten werden heute oft auch als das «neue Gold» bezeichnet. Denn die letzten Jahre haben gezeigt, dass Daten die Grundlage erstaunlicher unter- nehmerischer Erfolgsgeschichten sein können. Dabei ist die Arbeit mit Daten nicht grundlegend neu. Vielmehr geht es heute im Vergleich zu früher um nahezu unendlich grossen Mengen an Daten, die im Rahmen nahezu aller denkbaren Prozesse oder Schnittstellen gesammelt, gespeichert und ausgewertet werden können. Unter anderem beinhaltet dies Maschinendaten, unternehmens- interne Prozesse oder Daten über Kunden und den Markt, welche die Grundlage für lernende Systeme (Künstliche Intelligenz) bilden. Wir können heute davon ausgehen, dass künftig nicht mehr die technische Machbarkeit, sondern die mensch- liche Vorstellungskraft die Grenzen des Möglichen definiert.
Bekannt sind vor allem etliche Erfolgsgeschichten von Grossunternehmen, die ihr Geschäft auf Daten aufbauen. Etablierte KMU sind hingegen noch zögerlicher, mit Daten zu arbeiten und diese wertschöpfend einzusetzen. Diese Broschüre geht auf die besondere Situation von KMU im Umgang mit Daten und Data Science ein. Denn auch für KMU kann es lohnend oder sogar zwingend notwendig sein, sich mit dem Thema «Data Science» zu beschäftigen. Daten und Data Science bieten grosse
Chancen, sie können aber auch zu einer Bedrohung im Wettbewerb werden. Und, zu lange warten sollten KMU nicht, die Zeit drängt. Denn Geschwindigkeit ist einer der zentralen Wettbewerbsfaktoren im digitalen Zeitalter. Das IBH-Lab KMUdigital unter- stützt KMU dabei, den herausfordernden Weg in eine digitale Zukunft schneller und einfacher zu gehen.
Diese Broschüre geht daher insbesondere auf die Rolle von Daten und Data Science für KMU in der Bodenseeregion ein. Sie stellt eine Zusammen- fassung ausgewählter Erkenntnisse und Handlungs- empfehlungen dar, die wir in einem zweijährigen Forschungsprojekt gemeinsam mit 16 Unternehmen aus der Bodenseeregion gewinnen konnten. Die Erkenntnisse sollen KMU bei der Nutzung von Daten anhand von Data Science unterstützen. Dabei ist es kein Ziel, dass KMU zu einem «kleinen Google» werden. Vielmehr braucht es KMU- spezifische Lösungen und Überlegungen, wie mit Daten sinnvoll, zielorientiert und ressourcen- schonend umgegangen werden kann. Wie kann das aussehen? Welche Chancen, Herausforderungen und Lösungen bieten sich KMU vor dem Hinter- grund ihrer besonderen Situation? Was muss dazu im Unternehmen verändert werden? Welche Unterschiede bestehen im Vergleich zu Gross- unternehmen auf diesem Weg?
Diese und weitere Fragen stehen im Mittelpunkt des vorliegenden Projektberichts zum Einzelprojekt «Data Science für KMU leicht gemacht» oder kurz «Data Science 4 KMU» bzw. «Data4KMU», welches unter dem Dach des IBH-Labs KMUdigital in den Jahren 2018 bis 2019 durchgeführt wurde. Dazu werden Daten und Data Science aus mehreren Perspektiven betrachtet, die nicht unabhängig voneinander sind: Strategie und Geschäftsmodell, Services und Prozesse, Leadership, HRM und
Organisation, Organisationskultur und Ganzheitichkeit, sowie Technologie. Diese Perspektiven greifen wir in den nachfolgenden Kapiteln auf.
Die vorliegende Broschüre wäre ohne die wertvolle Unterstützung der Praxispartner des Projektes, des Managements des IBH-Labs KMUdigital sowie ohne die finanzielle Projektförderung durch die Inter- nationale Bodenseehochschule (IBH) und Interreg nicht möglich gewesen. Ihnen allen gilt unser ganz besonderer Dank!
Post-operative isoflurane has been observed to be present in the end-tidal breath of patients who have undergone major surgery, for several weeks after the surgical procedures. A major new noncontrolled, non-randomized, and open-label approved study will recruit patients undergoing various surgeries under different inhalation anaesthetics, with two key objectives, namely to record the washout characteristics following surgery, and to investigate the influence of a patient’s health and the duration and type of surgery on elimination. In preparation for this breath study using proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometry (PTR-TOF-MS), it is important to identify first the analytical product ions that need to be monitored and under what operating conditions. In this first paper of this new research programme, we present extensive PTR-TOF-MS studies of three major
anaesthetics used worldwide, desflurane (CF3CHFOCHF2), sevoflurane ((CF3)2CHOCH2F), and isoflurane (CF3CHClOCHF2) and a fourth one, which is used less extensively, enflurane (CHF2OCF2CHFCl), but is of interest because it is an isomer of isoflurane. Product ions are identified as a function of reduced electric field (E/N) over the range of approximately 80 Td to 210 Td, and the effects of operating the drift tube under ‘normal’ or ‘humid’ conditions on the intensities of the product ions are presented. To aid in the analyses, density functional theory (DFT) calculations of the proton affinities and the gas-phase basicities of the anaesthetics have been determined. Calculated energies for the ion-molecule reaction pathways leading to key product ions, identified as ideal for monitoring the inhalation anaesthetics in breath with a high sensitivity and selectivity, are also presented.
Electric cell-substrate impedance spectroscopy (ECIS) enables non-invasive and continuous read-out of electrical parameters of living tissue. The aim of the current study was to investigate the performance of interdigitated sensors with 50 μm electrode width and 50 μm inter-electrode distance made of gold, aluminium, and titanium for monitoring the barrier properties of epithelial cells in tissue culture. At first, the measurement performance of the photolithographic fabricated sensors was characterized by defined reference electrolytes. The sensors were used to monitor the electrical properties of two adherent epithelial barrier tissue models: renal proximal tubular LLC-PK1 cells, representing a normal functional transporting epithelium, and human cervical cancer-derived HeLa cells, forming non-transporting cancerous epithelial tissue. Then, the impedance spectra obtained were analysed by numerically fitting the parameters of the two different models to the measured impedance spectrum. Aluminium sensors proved to be as sensitive and consistent in repeated online-recordings for continuous cell growth and differentiation monitoring assensors made of gold, the standard electrode material. Titanium electrodes exhibited an elevated intrinsic ohmic resistance incomparison to gold reflecting its lower electric conductivity. Analysis of impedance spectra through applying models and numerical data fitting enabled the detailed investigation of the development and properties of a functional transporting epithelial tissue using either gold or aluminium sensors. The result of the data obtained, supports the consideration of aluminium and titanium sensor materials as potential alternatives to gold sensors for advanced application of ECIS spectroscopy.
Towards a strategic management framework for engineering of organizational robustness and resilience
(2020)
Issues with professional conduct and discrimination against Lesbian, Gay, Bisexual, Transgender (LGBT+) people in health and social care, continue to exist in most EU countries and worldwide.
The project IENE9 titled: “Developing a culturally competent and compassionate LGBT+ curriculum in health and social care education” aims to enable teacher/trainers of theory and practice to enhance their skills regarding LGBT+ issues and develop teaching tools to support the inclusion of LGBT+ issues within health and social care curricula. The newly culturally competent and compassionate LGBT+ curriculum will be delivered though a Massive Open Online Course (MOOC) which is aimed at health and social care workers, professionals and learners across Europe and worldwide.
We have identified educational policies and guidelines at institutions teaching in health and social care, taken into account for developing the learning/teaching resources. The MOOC will be an innovative training model based on the Papadopoulos (2014) model for “Culturally Competent Compassion”. The module provides a logical and easy to follow structure based on its four constructs 'Culturally Aware and Compassionate Learning', 'Culturally Knowledgeable and Compassionate Learning', 'Culturally Sensitive and Compassionate Learning', 'Culturally Competent and Compassionate Learning'.
Specific training may result in better knowledge and skills of the health and social care workforce, which helps to reduce inequalities and communication with LGBT+ people, as well as diminishing the feelings of stigma or discrimination experienced.
Seit einigen Jahren beschäftigen sich immer mehr Autor*innen mit der Frage, welche Handreichungen Mitarbeitende im Gesundheitssystem brauchen, um adäquater auf die Bedürfnisse älterer LGBTQI* Personen einzugehen, deren (pflegerische) Anliegen nicht erkannt werden, von schwer zu überwindenden Barrieren im Gesundheitssystem berichten und die sich diskriminiert fühlen. Der Fokus der Publikationen liegt auf der sexuellen Orientierung und / oder der Genderidentität, einem Teilaspekt der Identität einer Person. Je nach Kontext und Personen sind andere Teilidentitäten, wie z.B. Familienstatus, Alter, Ethnizität, Teilhabe an sozialen Gruppen unterschiedlich stark berücksichtigt. In einer qualitativen Studie wurden, unter Integration der autoethnographischen Methode, acht Männer zwischen 53 und 75 Jahren aus den Niederlanden und Deutschland in autobiografischen-narrativen Interviews befragt, inwiefern die Coronapandemie ihre Vorstellungen vom gesunden Altern verändert hat. Alle Männer hatten komplexe Biografien, gekennzeichnet von Partnerverlust, Arbeitslosigkeit, Altersfragen, familiären und gesundheitlichen Herausforderungen neben anderen identitätsstiftenden Faktoren. Aber alle identifizierten sich seit ihrer Jugend mit ihrer sexuellen oder Genderidentität, hatten aus vielen Krisen gelernt und sorgten mit einem für sich klaren Management, dass sie auch im Alter gesund bleiben würden – Autonomie stand hoch im Kurs! Die Person nicht nur auf die Zugehörigkeit zur LGBTQI* Gruppe zu reduzieren, sondern in ihrer gesamten Identität in den Gesundheitseinrichtungen zu berücksichtigen kennzeichnet eine adäquate Pflege.
Budo als Oberbegriff für die traditionellen Kampfkünste, eigentlich namentlich Japans, aber hier im weiteren Sinne alle Kampf- und Bewegungskünste Asiens, die sich als Weg und nicht Sport begreifen, ist in den letzten Jahren vermehrt Gegenstand der öffentlichen Diskussion. Jüngere Veröffentlichungen zum Thema nehmen das historisch, philosophisch, psychologisch und pädagogisch Besondere und sich vom modernen Kampfsport gänzlich Unterscheidende in den Blick, ohne dass allerdings weiterhin begrifflich und inhaltlich falsche Vorstellungen durch die absurde Vereinnahmung der allein dem Budo zugeschrieben Wesenszüge und Wirkweisen in sog. "Budo-Sport"-Verbänden immer mehr verbreiten. Gerade so, als könne man dem modernen Kampfsport durch den Zusatz "Budo" (der suggerieren soll, man beziehe sich auf dessen Wesentliche, "Geistige") etwa einen ehrwürdig-traditionellen Charakter verleihen und den Wettkampfsport bereichern, gar ethisch aufwerten.
Insofern bedarf es immer noch oder immer mehr der Aufklärung darüber, was denn das eigentliche Wesen und Wirken von Budo überhaupt ausmacht, um dem Ganzen gerecht zu werden. Dabei soll sich dieses Buch nun weniger auf die historische, seit der Edo-Periode (1600-1868) vor allem vom Zen-Buddhismus (neben Konfuzianismus und Taoismus sowie Shaolin) geprägte Entwicklung von Budo aus den alten Kriegskünsten (Bugei und Bujutsu) eingehen, als auf das nunmehr auch heute noch Wesentliche und "Spezielle".
Budo als spirituelle wie praktisch-philosophische Weg-Lehre und dadurch Kampf-"Kunst" kann, recht verstanden, ein einzigartiger Schatz in der Theorie und Praxis des Studiums von "Kampf" und "Kämpfen-Können" sowie des Selbst sein, und am Ende auch des eigenen Lebens. Budo wirkt!
Es ist ein auf Bewegung, Begegnung und Besinnung angelegtes bewährtes ganzheitliches Instrument der Selbsterziehung, Charakterschulung und Persönlichkeitsentwicklung und als originärer Weg ("Do") zum "Friedvollen Krieger" eine konkrete Anleitung zu körperlicher, seelischer, geistiger, d.h. psycho-physischer wie psycho-emotionaler Selbstbeherrschung, die auf der Grundlage von stetig geübter Achtsamkeit und Wertschätzung in der Meisterschaft zu Einsicht und Gewaltverzicht führt. In diesem Buch wird das Thema Budo, sein Wesen und Wirken, aus Erfahrung und wissenschaftlicher Erkenntnis heraus analysiert, um ein ebenso weitergehendes wie tieferes Verständnis von der Sache zu fördern.
Die Autoren (Vorstellung im entsprechenden Kapitel hinten), allesamt!
The Convention on the Rights of the Child (CRC) is a human rights framework in the context of multi-level governance child protection policies central to social work education and practice (United Nations, 1989). In line with this statement, children’s rights-based education introduces undergraduate social work students to the principles of the CRC, namely participation, protection, harm prevention and provision, to facilitate knowledge acquisition by building core competencies for critical practice (IFSW, 2002). It equips social workers with analytical and advocacy skills that foster critical thinking and creativity in the juxtaposition between child protection, autonomy and self-determination.
This chapter provides insights for social work education to locate and analyse the underlying casualties of social problems using a problem and resource framework, the w-questions (Geiser, 2015). The framework is used to develop theory driven social work interventions as illustrated against the backdrop the anonymised case study, Amira, an accompanied child asylum seeker in Austria (Fritsche, Glawischnig, & Wolfsegg, 2019). Correspondingly, CRC is addressed along a continuum between human needs fulfilment and human right entitlements (Obrecht, 2009; IFSW, 2002; Ife, 2012). The concept of need is understood as tension in our concrete biological and psychological bio-values and states (Obrecht, 2009, p. 27). The assertion is that when children lack support or are obstructed from achieving their equal right to education due to social, cultural or economic barriers, this exacerbates social marginalisation because it deprives them of membership in the school social system. Social marginalisation thwarts the fulfilment of needs and weakens social cohesion by causing alienation and anomie (Mayrhofer, 2015). The tentative conclusion is that knowledge and practice models that link human needs and children’s rights equip social workers with the expertise to reduce children’s vulnerability whilst strengthening their protection, autonomy and self-determination.
Zeigen, nicht erklären!
(2020)
Medien sind während der Covid-Pandemie in besonderem Maße gefordert, komplexe Sachverhalte, wie Inzidenzen und exponentielles Wachstum einfach zu erklären. Informationsgrafiken sind dazu bestens geeignet, erfordern allerdings hohe Kompetenz in der Erstellung. Dieser Artikel plädiert für die Einführung eines eigenen journalistischen Genres, nämlich des visuellen Journalismus.
Bilder als Affektgeneratoren
(2020)
Shaolin Wu Fo Dao – die Synthese japanischer und chinesischer Kampfkunst-Lehre auf der Grundlage zen-buddhistischer Theorie und Praxis ist eine neu geschaffene Disziplin. In dieser Fusion verbinden sich wesentliche Elemente aus Budo und Shaolin (-Wudao), deren traditionellen Körper-Geist-Übungen von Kampftechnik (Bu/Wu) und Meditation (Zen/Chan) als originäre Weg- und Heilslehre (Do/Dao) seit jeher der Persönlichkeits- und spirituellen Entwicklung des Ausübenden dienten.
Hier nun, in der Überwindung alter Grenzen zwischen japanischer und chinesischer Kampfkunstsysteme („hart“ und „weich“), wurde hier nun erstmaligen ein zusammengewachsenes Kampfkunstsystem kreiert, um die beidseits positiven Wirkungen auf den Menschen zu bündeln und – und das ist das Besondere – sie in den Dienst buddhistischer (Butsu, jap.: Buddha / chin. Fo) Psychologie und Psychotherapie zu stellen.
Die Verbindung von Budo mit Shaolin als eigenständiges praktisches Lehrkonzept, allein schon eine „revolutionäre Innovation“, erfährt durch ihren Einsatz als spezielle Methode einer Heilkunst zusätzlich Pioniercharakter in der Behandlung von Leid. Gemeint sind sowohl Ansätze aus der Budopädagogik und speziellen Budotherapie zur Heilung, Linderung oder Prävention von physischen, psychosomatischen und psychischen Krisen, Störungen, Krankheiten, Behinderungen und Leiden, als auch im Sinne des philosophischen und wissenschaftlichen Buddhismus, „das Leid in der Welt zu mindern“, zum Wohle des Menschen, für sein Glück und Frieden zu arbeiten.
This is Intellectual Output 2 (IO2) of the project “Developing a culturally competent and compassionate LGBT+ curriculum in health and social care education“ IENE9. The aim of the project is to enable teacher/trainers of theory and practice to enhance their skills regarding LGBT+ issues and develop teaching tools to support the inclusion of LGBT+ issues within health and social care curricula. The newly culturally competent and compassionate LGBT+ curriculum will be delivered through a MOOC which is aimed at health and social care teachers/trainers, workers, professionals, and learners across Europe and worldwide. The IO2 of this project, Internet Mapping and Systematic documentation of educational policies and guidelines as well as legislation at European and national level for LGBT+ inclusive education, aims to create an easy to navigate resource with information about European and national legislation/guidance/policies. Visit www.iene-lgbt.com for more information.
This chapter is about school suspension through a social work lens. Young people like Martin require the collective to belong, to be a member of a group, to realise their social needs. This is the basic requirement of human mental and social stability. Suspension stands in opposition because it legitimises social exclusion and disregards the linkage between the individual and collective (Bunge 2003). This chapter advocates for a whole systems approach to tackle social problems and develop sustainable interventions that facilitate young peoples’ needs realisation at school.
Die Checkliste „Pflegedokumentation“ basiert auf einer Literaturrecherche. Verschiedene Artikel bildeten die Grundlage für die Kriterien der Checkliste „Defäkation in der Pflegedokumentation“. Anhand dieser Checkliste wird untersucht, ob die genannten Items in der Pflegedokumentation enthalten sind und wenn ja, ob diese dann auch tatsächlich ausgefüllt und welche begründeten Rückschlüsse daraus gezogen werden und wie die Umsetzung überprüft wird und Maßnahmen ggfs angepasst werden. Z.B. Möglichkeiten der Erprobung bestimmter Interventionen gut dokumentieren.
Die Checkliste „Sanitäre Einrichtung“ (Toilette, Badezimmer) basiert auf einer aktuellen Literaturstudie. Anhand verschiedener Fachtermen wurden in unterschiedlichen Datenbanken nach relevanten Artikeln gesucht, diese in Bezug auf die Fragestellung „Kriterien, die eine sanitäre Einrichtung (Toilette / Badezimmer) für Menschen in einer stationären Altenpflegeeinrichtung erfüllen muss“ analysiert und die entsprechenden geforderten Kriterien in die Checkliste aufgenommen.
Business Analytics zählt zu den Zukunftsthemen im Controlling. In der Controllinglehre spielt Analytics bisher aber nur eine untergeordnete Rolle. Der Beitrag beschreibt ein innovatives Lehrprojekt, das Studierende im Masterstudium Accounting, Controlling & Finance an der FH Vorarlberg befähigt, controllingrelevante Fragestellungen im Kontext von Business Analytics eigenständig zu beantworten. Gleichzeitig erlernen die Studierenden den Umgang mit der Open-Source-Software R.
Steigende Komplexität von Geschäftsmodellen und in der Niedrigzinsphase stets zulegende Renditeerwartungen an kapitalmarktorientierte Unternehmen führen dazu, dass sich deren Berichterstattung anpasst. Unter anderem ist eine verstärkte Verbreitung und Anwendung von Key Performance Indicators (alternative Führungsgrößen) in der Praxis zu beobachten. Wenigen, zwar prägnanten, aber eben nicht einheitlich definierten oder gar nach geltenden Rechnungslegungsnormen objektiv zu gewinnende Messgrößen kommt eine gesteigerte Bedeutung im externen Berichtswesen zu. Der Beitrag liefert eine Bestandesaufnahme der meist verwendeten Key Performance Indicators in der Praxis in Deutschland, in Österreich und in der Schweiz.
Die Digitalisierung verändert Geschäftsmodelle und betriebliche Prozesse. Zugleich beeinflussen auch eine verbesserte Datenverfügbarkeit und leistungsfähige analytische Methoden das Controlling und erfordern vermehrt das Einbringen statistischer und informationstechnologischer Fertigkeiten und Kenntnisse. An einem Fallbeispiel aus dem Marketing-Controlling zeigt der Beitrag den Einsatz von Methoden der Business Analytics und thematisiert die Aufgaben des Controllings im digitalen Zeitalter.
Design and optimization of 1x2N Y-branch optical splitters for telecommunication applications
(2020)
This paper presents the design and optimization of 1x2N Y-branch optical splitters for telecom applications. A waveguide channel profile, used in the splitter design, is based on a standard silica-on-silicon material platform. Except for the lengths of the used Y-branches, design parameters such as port pitch between the waveguides and simulation parameters for all splitters were considered fixed. For every Y-branch splitter, insertion loss, non-uniformity, and background crosstalk are calculated. According to the minimum insertion loss and minimum non-uniformity, the optimum length for each Y-branch is determined. Finally, the individual Y-branches are cascade joined to design various Y-branch optical splitters, from 1x2 to 1x64.
Moving from one country to another, from one cultural context to a different one comes with many challenges and problems. The expatriate adjustment process, in general, has been evaluated extensively in the literature. Little is known if the knowledge in the literature is also valid for the situation of expatriates in rural Vorarlberg. In this paper was examined, which are the most common problems for highly skilled immigrants that are moving to Vorarlberg. In a mixed-method approach, information was gathered with an online questionnaire whose results served as a basis for a series of semi-structured interviews. In addition, an expert talk with a local relocation consultant was conducted. It was found that by far, the most severe difficulty is based on the domestic language situation. An expatriate needs to talk and understand German, but the local language is an Alemannic subsection of the German language that is not easy to understand. Additional difficulties that cause culture shock are limited opening hours, mobility troubles, and several others. The awareness about the composing of these problems might help to find the appropriate measures to support expatriates to come in the future.
Die digitale Transformation stellt Führungskräfte vor neue Aufgaben. Sie sind aufgefordert, einen Lernweg zu beschreiten und nehmen dabei eine Vorbildfunktion ein.
Diese Masterarbeit widmet sich der Fragestellung, welche Kompetenzen Führungskräfte im Zeitalter der digitalen Transformation benötigen und welche Auswirkungen das auf Leadership-Entwicklungsprogramme hat. Nach der theoretischen Bearbeitung der Thematik wurden qualitative Interviews mit Expertinnen und Experten im Bereich Leadership durchgeführt. Es folgte eine Online-Befragung von Führungskräften, die quantitativ ausgewertet wurde.
Die Ergebnisse zeigen, dass analoge Kompetenzen im digitalen Zeitalter weiterhin die Hauptrolle in der Führungsarbeit spielen. Eine starke Ausprägung der digitalen Kenntnisse führt jedoch zu einer höheren Profitabilität. Die Untersuchung zeigte bei den Befragten Unterschiede bei den Herausforderungen, Kompetenzen und Weiterbildungswünschen in Bezug auf Geschlecht, Alter, digitale Reife und Größe der geführten Teams. Daraus folgt, dass Programme in der Führungskräfteentwicklung individuelle Anpassungen erfordern.
Diese Masterarbeit richtet sich an Interessierte, die das Spannungsfeld von Führenden in der digitalen Transformation verstehen wollen.
The present research had compared how Uppsala and Bartlett & Ghoshal (B&G) models explain the internationalization process of the Brazilian pulp producer Fibria.
The Uppsala model describes the developments of capabilities that enable the firm to move towards higher commitments abroad. Despite its sine-qua-non dependence on foreign markets, it is unlikely that Fibria will internationalize its production to another country, given the country-specific advantages that the company has in Brazil. Nevertheless, Fibria set its structure abroad even when the direct exports would suffice to reach the markets without any foreign direct investment.
B&G deals with the aspects of the organizational structure and described the Transnational type as the evolution of the international firm. In their typology, Fibria was a Global and Ethnocentric type, but interestingly, elements of Transnational and Geocentric models were also observed in the company.
Both theories overlap or complement each other in many aspects. However, they could not explain the peculiarities of the internationalization of Fibria. One reason is the lack of country-related elements in these models.
Eventually, comparisons between theories such as those presented enable decision-makers to align the corporate strategy using suitable models, bearing in mind the limitations that each method entails.
This master thesis investigates effective leadership behaviour of multicultural teams during change management. Multicultural teams can be highly effective in dealing with complex change processes and can represent a key player to tackle today’s VUCA-world challenges.
Effectiveness of multicultural teams during change depends critically on leadership with a range of specific behaviours. Involvement and support of the employees in a coaching role is key. Leaders need to display behaviours such as continuous development of cultural and emotional intelligence, critical self-reflection, open-mindedness, and readiness to serve as authentic role models. Furthermore, the creation of a sense of unity based on good communication and common sense is essential to build multicultural teams, and to enable them to embrace their differences as opportunity. Trust, transparency and a holistic change process are vital. Effectiveness essentially depends on the following factors: the organization’s culture, the characteristics of the employees and of their leader, and on the external environment. Leaders should take these factors into consideration at all times.
Die Psychologie beschreibt Lernen als dauerhafte Veränderung des individuellen Wesens oder Verhaltens, basierend auf Erfahrungen. Multimediale Lernmethoden ermöglichen hierbei, den Prozess in der betrieblichen Weiterbildung zu unterstützen und zu optimieren, um den steigenden Anforderungen, gerade im Bereich der Fachkräfteentwicklung, standhalten zu können. Im ersten Teil dieser Arbeit werden die theoretischen Grundlagen der Personalentwicklung, mit Fokus auf der betrieblichen Weiterbildung, sowie des Lernens umfassend erläutert. Im zweiten Teil werden die Ergebnisse einer qualitativen Forschung anhand drei verschiedener Perspektiven über die Lernmethoden E-Learning, Präsenztraining und Blended Learning in fünf Vorarlberger Industrieunternehmen präsentiert. Eine Schlussbetrachtung mit dem Ergebnis der Forschungsfrage sowie einem Ausblick für mögliche weiterführende Forschungsansätze runden die Arbeit ab. Ziel dieser Masterarbeit ist die praxisorientierte Anwendbarkeit der Erkenntnisse für Vorarlberger Industriebetriebe in Bezug auf die interne Weiterbildung, insbesondere bei der Entwicklung von Fachkräften.
Zeros can cause many issues in data analysis and dealing with them requires specialized procedures. We differentiate between rounded zeros, structural zeros and missing values. Rounded zeros occur when the true value of a variable is hidden because of a detection limit in whatever mechanism was used to acquire the data. Structural zeros are values which are truly zero, often coming about due to a hidden mechanism separate from the one which generates values greater than 0. Missing values are values that are completely missing for unknown or known reasons. This thesis outlines various methods for dealing with different kinds of zeros in different contexts. Many of these methods are very specific in their ideal usecase. They are separated based on which kind of zero they are intended for and if they are better suited for compositional or for standard data.
For rounded zeros we impute the zeros with an estimated value below the detection limit. The author describes multiplicative replacement, a simple procedure that imputes values at a fixed fraction of the detection limit. As a more advanced technique, the author describes Kaplan Meier smoothing spline replacement, which interpolates a spline on a Kaplan Meier curve and uses the spline below the detection limit to impute values in a more natural distribution. Rounded zeros cannot be imputed with the same techniques that would be used for regular missing values, since there is more information available on the true value of a rounded zero than there would be for a regular missing value.
Structural zeros cannot be imputed since they are a true zero. Imputing them would falsify their values and produce a value where there should be none. Because of this, we apply modelling techniques that can work around structural zeros and incorporate them. For standard data, the zero inflated Poisson model is presented. This model utilizes a mixture of a logistic and a Poisson distribution to accurately model data with a large amount of structural zeros. While the Poisson distribution is only applicable to count data, the zero inflation concept can be applied to different kinds of distributions. For compositional data, the zero adjusted Dirichlet model is introduced. This model mixes Dirichlet distributions for every pattern of zeros found within the data. Non-algorithmic techniques to reduce the amount of structural zeros present are also shown. These techniques being amalgamation, which combines columns with structural zeros into more broad descriptors and classification, which changes columns into categorical values based on a structural zero being present or not.
Missing values are values that are completely missing for various known or unknown reasons. Different imputation techniques are introduced. For standard data, MissForest imputation is introduced, which utilizes a RandomForest regression to impute mixed type missing values. Another imputation technique shown utilizes both a genetic algorithm and a neural network to impute values based on the genetic algorithm minimizing the error of an autoencoder neural network. In the case of compositional data, knn imputation is presented, which utilizes the knn concept also found in knn clustering to impute the values based on the closest samples with a value available.
All of these methods are explained and demonstrated to give readers a guide to finding the suitable methods to use in different scenarios.
The thesis also provides a general guide on dealing with zeros in data, with decision flowcharts and more detailed descriptions for both compositional and standard data being presented. General tips on getting better results when zeros are involved are also given and explained. This general guide was then applied to a dataset to show it in action.
Many test drives are carried out in the automotive environment. During these test drives many signals are recorded. The task of the test engineers is to find certain patterns (e.g. an emergency stop) in these long time series. Finding these interesting patterns is currently done with rule based processing. This procedure is very time consuming and requires a test engineer with expertise. In this thesis it is examined if the emerging field of machine learning can be used to support the engineers in this task. Active Learning, a subarea of machine learning, is used to train a classifier during the labeling process. Thereby it proposes similar windows to the already labeled ones. This saves the annotator time for searching or formulating rules for the problem. A data generator is worked out to replace the missing labeled data for tests. The custom performance measure “proportion of seen samples” is developed to make the success measurable. A modular software architecture is designed. With that, several combinations of Time Series Classification algorithms and query strategies are compared on artificial data. The results are verified on real datasets, which are open source available. The best performing, but computational intensive solution is an adapted RandOm Convolutional KErnel Transform (ROCKET). The custom query strategy “certainty sampling” shows the best results for highly imbalanced datasets.
Graphite substrates underwent two methods of creating doped silicon carbide films via carbothermal reduction; the first method being liquid-phase processing, or dip-coating, and the second gas-phase processing, otherwise referred to as the solid-vapour reaction. The dip-coating procedure resulted in flaky coatings, while the solid-vapour reaction resulted in polycrystalline films with columnar growth that displayed promising morphological and electrical properties. The films were tested on their performance as semiconductor diodes, and proved that carbothermal reduction in the gas phase is a promising technique for creating polycrystalline silicon carbide films for the application of light-emitting diodes.
This thesis aims to support the product development process. Therefore, an approach is developed, implemented as a prototype and evaluated, for automated solution space exploration of formally predefined design automation tasks holding the product knowledge of engineers. For this reason, a classification of product development tasks related to the representation of the mathematical model is evaluated based on the parameters defined in this thesis. In a second step, the mathematical model should be solved. A Solver is identified able to handle the given problem class.
Due to the context of this work, System Modelling Language (SysML) is chosen for the product knowledge formalisation. In the next step the given SysML model has to be translated into an object-oriented model. This translation is implemented by extracting information of a ".xml"-file using the XML Metadata Interchanging (XMI) standard. The information contained in the file is structured using the Unified Modelling Language (UML) profile for SysML. Afterwards a mathematical model in MiniZinc language is generated. MiniZinc is a mathematical modelling language interpretable by many different Solvers. The generated mathematical model is classified related to the Variable Type and Linearity of the Constraints and Objective of the generated mathematical model. The output is stored in a ".txt"-file.
To evaluate the functionality of the prototype, time consumption of the different performed procedures is measured. This data shows that models containing Continuous Variables need a longer time to be classified and optimised. Another observation shows that the transformation into an object-oriented model and the translation of this model into a mathematical representation are dependent on the number of SysML model elements. Using MiniZinc resulted in the restriction that models which use non-linear functions and Boolean Expressions cannot be solved. This is because the implementation of non-linear Solvers at MiniZinc is still in the development phase. An investigation of the optimally of the results, provided by the Solvers, was left for further work.
Menschen in desorganisierten Wohnformen erleben, aufgrund der Normvorstellung von Ordnung, Abwertung und Unverständnis. Dabei entsteht eine desorganisierte Wohnung nicht allein durch Passivität, sondern zeigt sich als innerpsychischen Konflikt nach außen. Die Komplexität des desorganisierten Wohnens umfasst sowohl die Wohnform selbst wie auch die Ursachen und Auswirkungen.
Um bedürfnisgerecht handeln zu können, benötigt es seitens des professionellen Unterstützungssystems eine umfassende Kenntnis des Phänomens. Die Erforschung der Auswirkungen aus der Perspektive der betroffenen Menschen soll Aufschluss darüber geben, wie adäquat interveniert werden kann.
Anhand einer Einzelfallstudie sollen die Diversität und Komplexität dargestellt werden, woraus sich die Flexibilität professioneller Helfer*innen ableiten lässt. Die Grounded Theory und der damit verbundene zirkuläre Prozess ermöglichen es, trotz geringer Erforschung des Phänomens, die erhobenen Daten zu erfassen und zu kategorisieren.
Lohngerechtigkeit ist ein Thema, mit dem jede Person im Laufe des Lebens mehrmals konfrontiert wird. Sehr häufig wird dieses Thema auch in der Öffentlichkeit debattiert, vor allem wenn es um die „Gender Pay Gap“ geht, also die Lohnlücke zwischen Mann und Frau. Das Ziel dieser Masterthesis ist es deshalb herauszufinden, welche Faktoren für die Bestimmung eines fairen Entgelts laut unselbstständig erwerbstätiger Personen in Vorarlberg berücksichtigt werden sollen. Dabei wird nicht nur auf die gängigen Faktoren Berufserfahrung und Ausbildung eingegangen, sondern eine Vielzahl an Faktoren berücksichtigt. Mit Hilfe eines Fragebogens wurde dann hauptsächlich die Meinung von Angestellten mit einem Durchschnittsalter von 32,4 Jahren erhoben. Dabei hat sich gezeigt, dass die bedeutendsten vier Faktoren Leistung, Berufserfahrung, Position (inklusive der damit verbundenen Aufgaben und Verantwortung) und Ausbildung sind. Am unbedeutendsten werden Geschlecht, Unternehmensgröße und Familienstand erachtet. Außerdem konnte belegt werden, dass sich das Lohngerechtigkeitsempfinden stark an den eigenen Lebensumständen orientiert.
Die Aktualität des Klimawandels fordert Maßnahmen in privaten und wirtschaftlichen Bereichen. Die Veränderungen des Klimas führen dazu, dass Regelungen und Gesetze für das Energiewesen der Unternehmen entwickelt werden. Die Gesetze verpflichten die Unternehmen für Energie- und Umweltaudits. Viele Unternehmen führen noch zusätzliche Maßnahmen für eine Verbesserung der Energieeffizienz und des Emissionsausstoßes ein. Die Maßnahmen werden immer relevanter.
Die Norm ISO 50001 unterstützt Unternehmen bei der Einführung und bei der Aufrechterhaltung eines Energiemanagementsystems. Das Energiemanagement hilft dabei, die energiebezogene Leistung zu verbessern und einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess umzusetzen. Eine weitere freiwillige Möglichkeit ist das Klimaneutralitätsbündnis 2025. Das Bündnis soll den Mitgliedern helfen, den Emissionsausstoß zu verbessern. Die Mitglieder werden über einen definierten Zeitraum von 12 Jahren begleitet, um die Geschäftsprozesse anschließend klimaneutral zu gestalten.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Anforderungen der Norm ISO 50001 und dem Klimaneutralitätsbündnis. Beides sind freiwillige Instrumente, welche Unternehmen verwenden können, um das eigene Energiewesen zu optimieren und etwas zum Klimaschutz beizutragen. Die Forschung dieser Arbeit beschäftigt sich mit dem Zusammenwirken der beiden Instrumente. Es wird untersucht, ob eine parallele Einführung und Bearbeitung in den Unternehmen möglich ist. Zusätzlich werden die Inhalte und die Anforderungen gegenübergestellt. Mögliche Überschneidungen werden zu Zwecken einer Erleichterung für die Unternehmen überprüft.
Im Zuge dieser Arbeit wird ein Energiemonitoring beim Logistikunternehmen Gebrüder Weiss GmbH eingeführt. Das Unternehmen mit Sitz in Lauterach (Vorarlberg) betreibt weltweit rund 165 Standorte. Die Niederlassung in Lauterach bildet den Versuchsstandort für das Energiemonitoring. Es werden geeignete Partnerunternehmen gesucht, welche ein Energiemonitoringsystem anbieten. Im Zuge der Partnersuche wird ein Pilotprojekt umgesetzt, welches dem Unternehmen erste Einblicke in die Materie bietet. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Pilotprojektes folgt die Implementierung des Energiemonitorings. Die einzelnen Schritte und Herausforderungen des Projektes werden dargelegt und die abschließende Umsetzung wird beschrieben. Nach der Einführung in Lauterach folgt die weltweite Ausrollung des Energiemonitorings in allen Standorten.
Risikomanagement wird in einem sicheren Software-Entwicklungs-Lebenszyklus angewendet, um bei Produkten mögliche Risiken bereits in den frühen Entwicklungsphasen zu entdecken. Diese Arbeit ist aus Sicht eines Zulieferers für die elektrische Energiewirtschaft geschrieben.
Das Ziel dieser Forschung ist es, bestehende Methoden zur Bedrohungsidentifikation und Metriken zur Risikoanalyse zu untersuchen. Dazu wurde die folgende Forschungsfrage gestellt: Welche Methoden zur Bedrohungsidentifikation und Metriken zur Risikoanalyse sollen verwendet werden, um im Produktentwicklungsprozess den Anforderungen an Unternehmen, die als Zulieferer für die elektrische Energiewirtschaft fungieren, zu entsprechen und potentielle Bedrohungen im Anfangsstadium eines Projektes zu identifizieren? Um diese Forschungsfrage zu beantworten, wurden Methoden zur Bedrohungsidentifikation (STRIDE, Angriffsbäume und Angriffsbibliotheken) und Metriken (aus CVSS, OWASP und Literatur entnommen) zur Risikoanalyse in die theoretische Wissensgrundlage aufgenommen, in Bezug auf den Kontext und die Anforderungen analysiert und ein Ergebnis hergeleitet. Die Analyse basiert auf dem Kontext und der definierten Anforderungen aus Standards und Normen, wie IEC 62443-4-1 (Anforderungen an den Lebenszyklus für eine sichere Produktentwicklung), spezielle Publikationen von dem National Institute of Standards and Technology 800-30 (Guide for Conducting Risk Assessments) und 800-82 (Guide to Industrial Control Systems Security). Zusätzlich wurden noch Empfehlungen von der UP KRITIS (Öffentlich-Private Partnerschaft zum Schutz kritischer Infrastrukturen) aufgenommen.
Anhand der Analyse der Methoden zur Bedrohungsidentifikation wurde deduziert, dass aufgrund der Anforderungen keine konkreten Methoden empfohlen werden können. Basierend auf die Anforderungen an die Risikoanalyse konnten in dieser Arbeit die folgenden Schadensmetriken abgeleitet werden: Funktionale, lebensgefährliche oder -bedrohliche Auswirkungen, geschäftliche Auswirkungen, sowie Auswirkungen auf Daten und Informationsressourcen.
Flexibilität, Anpassungsfähigkeit und eine schnelle Reaktionsfähigkeit ist der Anspruch an die Arbeitswelt von heute und wird in Zukunft weiter an Dynamik gewinnen. Durch die Entwicklung agiler Ansätze wurden hierfür Lösungsansätze gefunden. Diese können an die Anforderungen der eigenen Arbeitsumgebung adaptiert werden und unterstützen die Unternehmen dabei, auch bei zukünftigen Veränderungen der Arbeitswelt erfolgreich agieren können. Für eine effektive Nutzung agiler Ansätze ist eine stetige Weiterentwicklung der Kompetenzen der Mitarbeitenden unumgänglich. Klassische Methoden zum Erwerb neuer Kompetenzen hinken dem Wandel hinterher. Der Einsatz agiler Ansätze im Arbeitsalltag erfordert daher agile Kompetenzentwicklungsansätze. Ob agile Ansätze selbst ein Erfolgsfaktor beim Erwerb von Kompetenzen darstellen, wird in dieser Studie behandelt.
Die morphologische Beurteilung menschlicher Embryos ist ein zeitaufwändiger Prozess in der assistierten Reproduktionsmedizin. Etwa fünf Tage entwickeln sich die Embryos bei einer IVF-Behandlung außerhalb des menschlichen Körpers, bevor Embryologinnen und Embryologen die Entscheidung über die zu transferierenden – also die für die Einleitung einer künstlich herbeigeführten Schwangerschaft zu verwendenden – Embryos anhand unterschiedlicher Bewertungskriterien treffen. Im Anschluss an eine Einführung in die Embryologie werden in dieser Arbeit mögliche Methoden zur automatisierten Embryoselektion besprochen, implementiert, miteinander verknüpft und abschließend evaluiert. Die Arbeit beschränkt sich mit dem EmbryoScope auf einen Zeitrafferinkubator, welcher in den IVF Zentren Prof. Zech in Bregenz in den letzten Jahren viele Millionen Bilder tausender befruchteter Eizellen und den daraus entstehenden Embryos aufgenommen hat. Dieses Gerät diente als Datenquelle zur Unterstützung bei der Entwicklung des Analysetools. Das entstandene Softwareprodukt wurde so programmiert, dass gegebenen Daten vorverarbeitet und unter Anwendung von Bildmanipulationsverfahren und komplexer neuronaler Netze analysiert werden können. Das Ergebnis ist eine Software zur Erkennung und Bewertung unterschiedlicher Parameter der Embryoentwicklung, um daraus Vorschläge für die Selektion der zu transferierenden Embryos generieren und übersichtlich präsentieren zu können.
Zur Evaluierung des Systems konnten drei Embryologinnen und Embryologen aus drei IVF Kliniken unterschiedlicher europäischer Länder gewonnen werden, um anhand einer eigens entwickelten Annotationssoftware Vergleichsdaten zu generieren. Als Endergebnis der Arbeit wurde die Einheitlichkeit dieser erhaltenen Annotationsdaten mit den errechneten Vorschläge anhand unterschiedlicher Kriterien berechnet. Die Transferierbarkeit eines einzelnen Embryos konnte im Vergleich zur Entscheidung des Laborpersonals in 73 % der Fälle korrekt erkannt werden. Bezogen auf eine gesamte IVF Behandlung konnte bei den tatsächlich zu transferierenden Embryos eine vollumfängliche Einheitlichkeit von 26 % mit den Embryologinnen und Embryologen erreicht werden. Embryos, welche von dem entstandenen Analysetool als transferierbar erkannt und unter Beachtung weiterer vorhandener Embryos für die weitere Behandlung vorgeschlagen wurden, sind in 63 % der Fälle für einen Transfer geeignet.
Das entstandene Vorschlagsystem ist als Proof of Concept zu verstehen, welches in späteren Arbeiten durch tiefgreifendere Analysen erweitert werden kann. Ein Einsatz des Systems ist aufgrund der geringen Analysesicherheit, sowie technischen und rechtlichen Einschränkungen zum Abschluss der vorliegenden Arbeit nicht vorgesehen.
Die Bedeutung der betrieblichen Gesundheitsförderung (BGF) ist in den letzten Jahren aufgrund des Wandels der Arbeitswelt durch Technologien, der Globalisierung sowie des demografischen Wandels stark gestiegen. Gesunde und motivierte Mitarbeitende sind essenziell für ein erfolgreiches Unternehmen. Deshalb rückt der Erhalt der Gesundheit der Mitarbeitenden und die Steigerung des Wohlbefindens am Arbeitsplatz für Firmen immer mehr in den Vordergrund. Zahlreiche Betriebe sind somit zunehmend gezwungen, sich mit verschiedenen gesundheitsfördernden Interventionen zu beschäftigen. Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der Frage, welche gesundheitsfördernden Maßnahmen in Vorarlberger Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen genutzt werden. Daraus lässt sich ableiten, welche Maßnahmen vorrangig angeboten werden. Die theoretische Grundlage bildet eine Literaturrecherche. Insgesamt wurden 312 Vorarlberger Arbeitnehmende mit einem Durchschnittsalter von 33,79 Jahren mittels einem vollstandardisierten Fragebogen befragt. Als meist genutzte Interventionen stellten sich besonders die verhältnispräventiven Maßnahmen, wie flexible Arbeitszeitmodelle, ergonomische Bürostühle und regelmäßige Pausen, heraus. Der Wunsch nach zusätzlichen verhaltenspräventiven Maßnahmen (prägen den individuellen Lebensstil), wie bspw. gesunde Ernährungsangebote und Obstkörbe, spiegeln sich jedoch in den Ergebnissen wider. Generell lässt sich sagen, dass auch aufgrund der rechtlichen Vorgaben vermehrt Maßnahmen zur gesunden Gestaltung des Arbeitsverhältnisses, also verhältnispräventive Maßnahmen, angeboten und daher auch genutzt werden.
Für die Digitale Fabrik an der FH Vorarlberg sollen Intrusion-Detection-Systeme (IDS) zur Erkennung von Angriffen auf Hosts sowie im Netzwerk evaluiert werden. Außerdem sollen die aus den IDS erhaltenen Resultate so dargestellt werden, damit Systemadministratorinnen rapide Entscheidungen bezüglich der generierten Alarme treffen können. Um dies zu gewährleisten sollen neben den IDS zusätzlich entsprechende Visualisierungstools evaluiert werden. In dieser Arbeit werden dazu unterschiedliche signatur- sowie auch anomaliebasierte Netzwerk- und Host-IDS technisch beschrieben und anhand von Kriterien, welche aus den Anforderungen abgeleitet werden, bewertet. Zusätzlich wird die Genauigkeit der IDS durch Testen von spezifischen Angriffen ermittelt. Außerdem werden potenzielle Tools für die Darstellung von Alarmen aus den IDS vorgestellt und ebenfalls anhand den Anforderungen aufgezeigt, welches am geeignetsten ist. Abschließend werden alle Probleme sowie Erkenntnisse aufgezeigt, welche während der Evaluierung auftraten und erläutert, wie diese Arbeit fortgeführt werden kann.
Increasing international competition and accelerated technological change characterize the environment in which companies must maintain and, if possible, expand their competitive advantage. In this context, the new, popular keyword innovation management is often mentioned. Many corporations propagate and use it for marketing purposes. As a result, the companies have to evaluate, develop and launch innovations increasingly faster, which poses great challenges for many and requires a high degree of adaptability.
This master thesis analyzes innovation management (IM) in the automotive industry and in other industries (material manufacturers, service providers, medicine, ...) depending on the number of employees and turnover. In addition, the maturity levels of the IMs and the innovation management systems (IMS) are examined. It also tries to determine which design or "building blocks" are necessary for a successful innovation management. Furthermore, factual and monetary guidelines by the management are evaluated. The thesis also aims to find out how the success of IM is measured. Therefore, guideline-based expert interviews were conducted with responsible people from the innovation departments and then systematically analyzed.
In the literature, expenses for innovations are often wrongly equated with the R&D rate. In this master thesis, it could be shown that this ratio is highest in the automotive industry. However, it does not correlate with the number of employees, turnover, maturity level, success or design of the IM. Furthermore, it could be shown that larger companies have a higher degree of maturity. The reason for this is that more people are usually involved in innovation and that a holistic understanding of innovation is better anchored in large corporations. When designing the IM or the roles of the innovation department, large companies use several different types. While the IM departments in small and medium-sized companies are usually incubators and accelerators, large companies also use corporate venture capital to support start-ups and develop new business models. In this thesis, the success of IM was determined by the number of innovations implemented in customer projects. It was found that, regardless of the size of the company, a higher degree of maturity of the IM and the accelerator role seem to have a positive influence.
Unfortunately, there are rarely concrete goals and targets set by the management although these, along with a holistic understanding of innovation in the company, are without doubt the most important part of a successful innovation management.
Moderne Darstellungen ermöglichen es, Daten nicht nur als statische Bilder, sondern auch als interaktive Visualisierungen darzustellen. Interaktive Darstellungen können im Kontext von Kundinnen- und Kundenanalysen eine einfache Weise sein, um Unterschiede in verschiedenen Kaufverhalten festzustellen und können so ein essenzielles Hilfsmittel für ein Unternehmen sein. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, anhand eines beispielhaften Verkaufsdatensatzes die Möglichkeiten der Datenexploration und Informationsbeschaffung durch interaktive Visualisierungen aufzuzeigen, sodass Rückschlüsse auf das Kaufverhalten verschiedener Gruppen gezogen werden können.
Auf der Grundlage einer umfassenden Literaturrecherche in den Bereichen der Daten- und Informationsvisualisierung wurde eine Problemdefinition und eine Anforderungsanalyse für die Verkaufsdaten ausgearbeitet. Anonymisierte Verkaufsdaten dienten als Ausgangspunkt für die Datenvorverarbeitung. Diese wurden bereinigt und die gewünschten Informationen aus der Anforderungsanalyse wurden zur weiteren Transformation selektiert. Aufgrund der hohen Dimensionalität der selektierten Daten, wurde bei der Transformation der Dimensionsreduktions Algorithmus “Uniform Manifold Approximation and Projection” (UMAP) verwendet, um die Dimensionen der Daten zur Visualisierung zu reduzieren. Aufbauend auf diesen Schritten wurde ein Prototyp als Webanwendung erstellt, der den Anforderungen der Datenexploration und Informationsgewinnung gerecht wird. Der resultierende Prototyp kombiniert die achsenbasierten Visualisierungsmethoden der Streudiagramme und Parallelen Koordinaten mit der pixelorientierten Visualisierungsmethode der Heatmap. Diese Darstellungen wurden zusätzlich mit Interaktionsmöglichkeiten erweitert, um eine kollaborative Filterung von ähnlichen Konsumentinnen und Konsumenten auf verschiedenen Warengruppenebenen zu ermöglichen.
Abgeschlossen wurde die Arbeit mit einer Evaluation des Prototypen und dessen Qualität zur Exploration. Die Auswertung wurde mit Benutzerinnen und Benutzern absolviert, die einen Versuchsablauf durcharbeiteten und dabei ihre Erkenntnisse in einem Fragebogen dokumentierten. Durch das Ausführen ließen sich Gruppierungen von Kundinnen und Kunden feststellen und diese konnten auf Richtigkeit in Bezug auf das Einkaufsverhalten validiert werden. Die hierarchische Verbindung der Warengruppenebenen und das Erkennen von Mustern in allen drei Warengruppenebenen konnte nicht als erfolgreich bewertet werden. Es wurde jedoch ein Potenzial zur weiteren visuellen Analyse von Konsumentinnen und Konsumenten anhand deren Einkaufsverhalten festgestellt und weitere Anforderungen zur Weiterentwicklung wurden festgehalten.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von dezentralen Warmwasserbereitungssystemen, wobei der Fokus auf Energieeffizienz liegt. Als Vergleichs- und Referenzobjekt wird das Wohngebäude „KliNaWo“ mit 19 Wohneinheiten am Standort Feldkirch herangezogen, in welchem eine zentrale Warmwasserbereitung realisiert wurde. Als ersten Schritt werden die theoretischen Grundlagen hinsichtlich der zentralen und dezentralen Warmwasserbereitungs-systeme sowie der unterschiedlichen Wärmeerzeuger, Speichertechnologien und Verteilsysteme erarbeitet. Anschließend erfolgt eine Erläuterung der aktuellen Normensituation und den wichtigsten Fakten bezüglich Trinkwasserhygiene.
Des Weiteren wird das Referenzobjekt „KliNaWo“ sowie die verwendeten Messdaten zur Kalibrierung der Simulationsmodelle beschrieben. Im nachfolgenden Kapitel erfolgt eine detaillierte Darstellung der zu untersuchenden Systeme, wobei es sich um das Wohnungssatellitensystem sowohl mit kontinuierlicher Beladung als auch im Ladefensterbetrieb sowie um dezentrale Boiler-Wärmepumpen handelt. Anschließend wird die verwendete Simulationssoftware Polysun erläutert und erklärt wie die Systeme in der Software abgebildet und welche Ersatzmodelle angewendet werden.
Die Nutzenergie in Bezug auf das Warmwasser beträgt bei der zentralen Variante 20.584 kWh und ist bei allen dezentralen Systemen mit 20.142 kWh etwas geringer, da die Verteilverluste der Warmwasser-Einzelleitungen aufgrund des niedrigeren Temperaturniveaus geringer ausfallen. Da die rückgewinnbaren Wärmeverluste berücksichtigt werden, ergeben sich auch für den Heizwärmebedarf in Abhängigkeit der Variante unterschiedliche Werte im Bereich von 54.322 kWh bis 58.104 kWh. Als Vergleichsgröße wird der gesamte Stromverbrauch der Wärmepumpen inklusive der Förderpumpen herangezogen, welcher für die Deckung des Heizwärmebedarfs, der Verluste sowie des Energiebedarfs bezüglich Warmwasser notwendig ist.
Aus dem Vergleich der Varianten ergibt sich, dass der Stromverbrauch des zentralen Systems mit 14.109 kWh am geringsten ausfällt und das Wohnungssatellitensystem im Ladefensterbetrieb mit einem Strombedarf von 14.441 kWh nur wenig darüber liegt. Beim Wohnungssatellitensystem mit kontinuierlicher Beladung und bei den Boiler-Wärmepumpen-Systemen liegen die Stromverbräuche deutlich höher. Anhand der Simulationsergebnisse kann festgestellt werden, dass die dezentralen Anlagenkonfigurationen unter Berücksichtigung der ÖNROM B 2531 nicht effizienter sind als das zentrale System, wobei das Wohnungssatellitensystem im Ladefensterbetrieb in derselben Größenordnung wie das zentrale System liegt. Allerdings sind beim Wohnungssatellitensystem höhere Investitionskosten gegenüber der zentralen Variante zu erwarten, wodurch das System wirtschaftlich schlechter abschneidet.
Digitalisation poses great challenges for regional tourism management. However, many organisations are currently undergoing a transformation from a marketing to a destination management organisation (DMO), which is why only a few have managed to adopt new digital approaches and to assert themselves as DMOs within the destination and against ever growing global platforms.
The presented master thesis therefore deals with this issue and aims to pave the way for DMOs to develop and use digital business models themselves.
The objective of the thesis is to develop a systematic process for the development of own DMO business models and to evaluate whether the establishment of a multi-sided platform as the recipe for the success of global platform providers is also suitable for DMOs. For this purpose, an extensive literature research was conducted and semi-structured expert interviews were evaluated. In addition, the Anchor Point Canvas was developed as a supporting framework for the modelling of business models for companies with historically grown structures and constraints.
Einkauf 4.0
(2020)
Traditionelle Einkaufsprozesse haben viele Fehlerquellen und ungenütztes Potential. Viele Konzepte, die meist im Zusammenhang mit Digitalisierung und Industrie 4.0 stehen, versprechen Optimierungen. Diese Vielfalt führt jedoch in der Praxis zu Unklarheiten, da fraglich ist, was tatsächlich hinter den Konzepten steckt. Insbesondere der sogenannte „Einkauf 4.0“, der mehr als eine Digitalisierung der Beschaffungsprozesse verspricht, wirft viele Fragen auf.
Das Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit ist es festzulegen, welche Merkmale dem „Einkauf 4.0“ zugeschrieben werden können und ob sich diese in Praxis wiederfinden. Dazu werden folgende Forschungsfragen gestellt:
1. Welche Merkmale können eindeutig dem Begriff „Einkauf 4.0“ zugeordnet werden, um eine aktuell gültige Umfangsdefinition zu erstellen?
2. Werden die gefundenen Merkmale des Einkauf 4.0 in der Praxis als relevant erachtet und umgesetzt? Falls ja, welche?
Um die erste Forschungsfrage zu beantworten wurden eine qualitative und eine quantitative Inhaltsanalyse durchgeführt. Die Merkmale des Begriff Einkauf 4.0 konnten dadurch eindeutig festlegt und abgrenzt werden. Die zweite Forschungsfrage wurde beantwortet in dem ein Vergleich der gefundenen Merkmale mit der Studie „BME-Barometer Elektronische Beschaffung 2020“ des BME e. V. erfolgte.
Die Auswertung der Inhaltsanalysen zeigt, dass sich Merkmale für den Einkauf 4.0 finden lassen, diese jedoch kritisch zu hinterfragen sind. Der Vergleich der Merkmale mit der Studie des BME e.V., ergibt, dass einige Merkmale in der Praxis wiederzufinden sind; Sie sind jedoch von unterschiedlicher Relevanz. Weiterführende Forschung ausgehend von der hier formulierten Definition würden tiefere Einblicke in das Konzept des Einkauf 4.0 ermöglichen.
Mit dem entwickelten, gemischt-ganzzahligen linearen Optimierungsmodell wird ein grosser Beitrag geleistet, das die wichtigen Betriebskennzahlen einer PV-Speicheranlage, wie der Eigenverbrauchsanteil um bis zu 89 % und der Autarkiegrad um bis zu 73 % durch eine variable Grenzkostenoptimierung bei zusätzlicher E-Auto Berücksichtigung gesteigert werden können. Der Eigenverbrauch der PV-Erzeugung wird durch den stationären Batteriespeicher auf 71 % mehr als verdoppelt. Das beispielhafte Szenario hat einen Haushaltsverbrauch von 5 MWh pro Jahr und besteht aus einer 5 kWp PV-Anlage, mit einem 5 kWh Batteriespeicher und dem Tesla Model 3 mit einer Jahresfahrleistung von 16778 km.
Das erstellte Softwareprogramm kann einfach auf weitere verschiedene Anlagenkonstellationen und mit eigenen Eingangszeitreihenprofile der Haushaltslast, der PV-Erzeugung und der E-Auto Nutzung parametriert werden. Neben der Kennzahlenberechnung des konkreten Szenarios wird der jeweilige Einfluss einer Anlagenkomponente, wie PV, Batterie und Last bei deren Variation, auf die Kennzahlen grafisch gut sichtbar dargestellt.
Die Ergebnisse bestätigen bisherige Arbeiten, dass die Dimensionierung der Anlagenkomponenten nach der einfachen Faust-Formel 1:1:1 erfolgen soll: Der stationäre Batteriespeicher und die PV-Anlage sollen gleich gross sein und ihre Grösse in kWh soll der Jahreslast in MWh entsprechen. Damit wird nahezu schon ein gutes Optimum von Eigenverbrauch, Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad bei minimalen Energiekosten gefunden und die Netzbelastung durch Bezug und Einspeisung kann reduziert werden.
Der mit dem Schlagwort Industrie 4.0 verbundene Begriff der Digitalisierung ist eine Herausforderung, der sich Unternehmen aktuell konfrontiert sehen. Allgemein betrachtet verschwimmt mit steigender Digitalisierung in Unternehmen die Abgrenzung zwischen wertschöpfenden und unterstützenden Prozessen. Die Industrie 4.0 verspricht dabei eine vernetzte Zukunft mit neuen Technologien und neuen Geschäftsmodellen. In der Forschung gibt es bisher nur sehr begrenzte Ansätze im Bereich der Industrie 4.0, welche direkt auf die Bauindustrie bzw. ein einzelnes Bauunternehmen ausgerichtet sind.
Die Masterarbeit soll dazu die Beantwortung folgender Fragestellung zum Thema haben: „Wie kann ein Referenzmodell zur reifegradbasierten Ermittlung des Digitalisierungsgrads in einem Unternehmen in der Bauindustrie aufgebaut sein?“
Zur Bearbeitung wird dabei der Ansatzpunkt gezählt, wie die Digitalisierung in der Industrie 4.0 im Kontext mit bisherigen Entwicklungen einzuordnen ist. Dabei wird den Fragestellungen nachgegangen, welche Reifegradmodelle bereits existieren und wie diese auf die Digitalisierung in der Industrie 4.0 adaptiert werden können. Daraus ergibt sich die nachgehende Fragestellung, wie ein Reifegradmodell zur Bewertung des Umsetzungsgrads in der Industrie 4.0 in einem Unternehmen der Bauindustrie aufgebaut sein kann.
Ziel dieser Masterarbeit ist es, ein kombiniertes Reifegradmodell zur entwickeln, welches auf ein Unternehmen in der Bauindustrie anwendbar ist. Damit soll eine Möglichkeit geschaffen werden, die Umsetzungsreife des Unternehmens im Bereich der Industrie 4.0 zu bewerten. Das entwickelte Modell soll dazu in der Lage sein, dem Unternehmen einen fundierten Überblick zu verschaffen, wie weit der Umsetzungsgrad fortgeschritten ist. Auch soll es dem Unternehmen aufzeigen, in welchen Bereichen es Entwicklungsmöglichkeiten gibt. Das Reifegradmodell soll außerdem in der Lage sein, sich auf Änderungen in der Unternehmensstrategie, Weiterentwicklung in der Technologie sowie veränderten Anforderungen in der Bauindustrie anpassen zu können.
