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Keeping the digital twin up-to-date — Process monitoring to identify changes in a plant

Abstract: As more and more information is available in all stages of plant engineering, the efficiency and quality of the overall engineering process is improved. This enables new chances for further improvements as well. For example, usage data and events detected during operation of the plant can be fed back to the models used for engineering. This allows future plants to be engineered more efficiently. Furthermore it allows to use these models with up-to-date data to prepare maintenance procedures or to simulate the effects of plant reconfigurations before they are applied. This contribution deals with the architecture required to transfer data from plant operation to the engineering models. We base our approach on the efforts made for virtual commissioning and approval tests. We especially describe a method to extract changes to the process.

Trends of machine learning in additive manufacturing

Abstract: In this work, the influence on and application of machine learning (ML) to the domain of Additive Manufacturing or synonymously 3D printing is reviewed. Existing literature is identified by a literature search and grouped according to its application in 3D printing. We provide insight into this research and the potential of ML, deep learning, and other related computational learning methods on additive manufacturing (AM) and its potential future development and embedding, such as cloud manufacturing or Industry 4.0. The application of ML is discussed to aid solving numerous problems from Additive Manufacturing, such as process control, process monitoring, and quality enhancement of manufactured objects. Furthermore, literature covering the generalities of the intersection of Additive Manufacturing and Machine Learning, reviews and future research questions are identified and presented herein. This work provides an overview of the benefits and drawbacks of combining Additive Manufacturing with Machine Learning.

Outcomes from the Delphi process of the Thoracic Robotic Curriculum Development Committee.

Abstract: OBJECTIVES As the adoption of robotic procedures becomes more widespread, additional risk related to the learning curve can be expected. This article reports the results of a Delphi process to define procedures to optimize robotic training of thoracic surgeons and to promote safe performance of established robotic interventions as, for example, lung cancer and thymoma surgery. METHODS In June 2016, a working panel was spontaneously created by members of the European Society of Thoracic Surgeons (ESTS) and European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS) with a specialist interest in robotic thoracic surgery and/or surgical training. An e-consensus-finding exercise using the Delphi methodology was applied requiring 80% agreement to reach consensus on each question. Repeated iterations of anonymous voting continued over 3 rounds. RESULTS Agreement was reached on many points: a standardized robotic training curriculum for robotic thoracic surgery should be divided into clearly defined sections as a staged learning pathway; the basic robotic curriculum should include a baseline evaluation, an e-learning module, a simulation-based training (including virtual reality simulation, Dry lab and Wet lab) and a robotic theatre (bedside) observation. Advanced robotic training should include e-learning on index procedures (right upper lobe) with video demonstration, access to video library of robotic procedures, simulation training, modular console training to index procedure, transition to full-procedure training with a proctor and final evaluation of the submitted video to certified independent examiners. CONCLUSIONS Agreement was reached on a large number of questions to optimize and standardize training and education of thoracic surgeons in robotic activity. The production of the content of the learning material is ongoing.

Supply chain process optimisation via the management of variance

Abstract: This paper presents a new optimisation approach for variance within a supply chain management process. The approach is presented by the variance cube of purchasing (VCP) that involves a lean method...

Eltern als Bildungscoaches

Abstract: ‚Kinder gezielt fordern‘ lautet die aktuelle Devise, die sich vor allem an Eltern richtet. Einfach nur gros werden und den Familienalltag miteinander geniesen reicht nicht mehr. Bildungskapitalien gelten als wesentliche Voraussetzung fur die Zukunftssicherung von Kindern. Der diskursive Appell der Selbstoptimierung (Brockling 2007) ist damit im Kinderzimmer angekommen. Spiele, Spas und Ringelreihen sollen nicht langer Vergnugen und Zeitvertreib sein, sondern zielgerichtet Bildungs- und Entwicklungsanregung bieten fur alles, was im zukunftigen Arbeitsleben in der globalisierten Dienstleistungs- und Wissensgesellschaft erwartet wird. Eltern haben die Vorgabe internalisiert, dass sie ‚Bildungscoaches‘ ihrer Kinder sein sollen. Diesem Narrativ wird kritisch nachgegangen. Dabei zeigt sich, dass das Doing Family – und hier ist spezieller ein ‚Doing Parent‘ gemeint – zentral vom Zugang zu sozialen Ressourcen bestimmt ist. Der Diskurs um die „Bildungswelt Familie“ (Lange und Xylander 2011) – dies ist die These, die im Folgenden leitend ist – verscharft okonomische, ethnische und geschlechtliche Differenzen, obwohl genau – insbesondere in familien- und sozialpolitischen Programmatiken – das Gegenteil intendiert ist.

Compression testing of additively manufactured continuous carbon fiber-reinforced sandwich structures

Abstract: The novel, additive manufacturing technique, continuous lattice fabrication, combines the advantages of continuous fiber-reinforcement with those of additive manufacturing This enables th

Improving Lawful Interception in Virtual Datacenters

Abstract: The rise of cloud computing led to the need for highly flexible and dynamic infrastructures, which are able to handle a variety of different applications, the accruing big data and the requests of various customers simultaneously. By the use of virtualization modern datacenters provide an environment for cloud computing infrastructures. In these environments hundreds of thousands of physical servers host hundreds of thousands of virtual machines. This huge number of involved systems as well as additional virtual layer inside these environments impede lawful interceptions and network forensic investigations, which are performed to wiretap a suspicious system. Without any constraints, all phases of a network forensic investigation are faced with arising challenges like access and packet capture of virtual network interface cards, record the captured packets on hardware devices or the subsequent analysis of encapsulated network packets. Due to the huge number of relevant systems, the investigation gets inflexible and slow, which prevents a valid and usable wiretapping of a suspicious system. In this paper we propose an improvement of the packet capture process, which in turn enhances the recording and the subsequent analysis of the lawful interception. By reducing the number of relevant physical servers the number of involved hosting servers is decreased. In combination with further information of the virtual environment an enhanced process is possible, which ensures a valid lawful interception of the relevant network traffic.

Gesellschaftsdiagnostische Annäherungen an die Rahmenbedingungen des Aufwachsens in der späten Moderne

Abstract: Der Beitrag versteht sich als theoretisch-konzeptionelle Diskussion von Kindheit und Jugend in gesellschaftsdiagnostischer Absicht. Wir sondieren die aktuellen Rahmenbedingungen des Aufwachsens anhand von zwei Theoriefiguren, deren empirische Vertiefung fur diese Lebensphasen noch geleistet werden muss. Zunachst schlagen wir vor, die Ambiguitat des Aufwachsens unter dem Schlagwort der „Zwischengesellschaft“ zu thematisieren. Wie alle Gesellschaftsmitglieder sind Kinder und Jugendliche von einer widerspruchlichen Transformationsdynamik betroffen, deren Konsequenzen sich graduell zu neuartigen Sozial- und Lebensverhaltnissen verdichten. Danach widmen wir uns dem dabei zentralen Trend der Okonomisierung und diskutieren seine Auswirkungen auf kindliche und jugendliche Lebenswelten. Das Wirtschaftssystem als hegemoniale Definitionsmacht diktiert nicht nur Ziel und Rahmenbedingungen des Aufwachsens, sondern erganzt etwa das lang etablierte Konzept der Lohnarbeitszentrierung um leitkulturelle Vorgaben wie das der Aktivierung.

Methodische Herausforderungen der Präventionsberichterstattung

Abstract: Hintergrund 2015 trat das Praventionsgesetz in Kraft mit dem Ziel, Pravention und Gesundheitsforderung sowie insbesondere Lebensweltansatze zu starken. Ein bestehendes Public-Health-Aktionsfeld wird damit durch ein weitgehend als Sozialversicherungsgesetz in Kraft getretenes Regelwerk gestarkt und erweitert. Begleitet werden soll die Gesetzesumsetzung auf verschiedenen Handlungsebenen durch den Aufbau einer Praventionsberichterstattung. Ziel Formen von Berichterstattung werden mittels der Planungsstufen des Public Health Action Cycle mit ihren unterschiedlichen Zielen, Inhalten und Datenquellen kontextualisiert und voneinander abgegrenzt. Ergebnis Um die notwendige Steuerungsrelevanz zu erlangen, muss die Praventionsberichterstattung neben der gesundheitlichen Lage und Interventionsmerkmalen auch erwunschte wie ggf. auch unerwunschte Strukturveranderungen im Public-Health-Aktionsfeld abbilden. Aufgrund ihrer Nahe zu den relevanten Lebenswelten scheint hier v. a. die kommunale Ebene bedeutsam. Besondere Aufmerksamkeit verdienen auch gesetzlich nicht intendierte Verschiebungen von Aufgaben aus der offentlichen in die Sozialversicherungsfinanzierung. Ein v. a. als Evidenzberichterstattung missverstandenes Berichtswesen wurde die Gefahr in sich tragen, dass die intendierte Starkung von Lebensweltmasnahmen misslingt und stattdessen vergleichsweise leicht zu evaluierende Downstream-Masnahmen begunstigt werden.

Automatic Nursing Care Trainer Based on Machine Learning.

Abstract: Nursing Care is a challenging occupation. The ergonomically correct execution of physically strenuous care activities is very important in order to avoid secondary health problems such as backache for the nursing staff. However, there is a scarcity of ergonomics experts to facilitate the education of caregivers. In the project ERTRAG (Virtual Ergonomics Trainer in the Nursing Care Education), we aim to develop a virtual trainer that supports learning of ergonomically correct movements, thus avoiding serious health risks. The virtual trainer itself is trained by means of machine learning techniques, while the virtual trainer observes a human expert. The project is funded by the German Federal Ministry of Education and Research.

Betriebliches Gesundheitsmanagement ist Führungsaufgabe und Erfolgsfaktor

Abstract: „Mitarbeiter werden gesucht, Menschen aber werden kommen.“ Dieses Max Frisch zugeschriebene Zitat fasst bestens zusammen, weshalb betriebliches Gesundheitsmanagement wichtig und schon heute unumganglich ist. Mit dem viel zitierten Fachkraftemangel und dem Phanomen der alternden Belegschaften bei zugleich schrumpfender Bevolkerungszahl und sinkender Geburtenrate wird auch deutlich, dass zukunftig betriebliches Gesundheitsmanagement mehr noch an Bedeutung gewinnt. Diese Hauptfaktoren machen deutlich, dass die Gesundheit und damit die Arbeitskraft und Leistungsfahigkeit sowie Leistungsbereitschaft der Menschen in Unternehmen unerlasslich sind fur den Erfolg eines Unternehmens. Hier wird deutlich, dass betriebliches Gesundheitsmanagement mehr ist als die Forderung und das Bewusstsein fur die korperliche Gesundheit des einzelnen Mitarbeiters. Betriebliches Gesundheitsmanagement ist vor allem eine Fuhrungsphilosophie, welches Elemente der Organisations- und Personalentwicklung umfasst wie auch das Verstandnis fur Kommunikation und Transparenz uber alle Hierarchiebenen im Unternehmen. Gesundheit in Unternehmen ist Chefsache, wobei die Fuhrungskrafte Unterstutzung und Coaching benotigen, um den Anforderungen, die an Sie gestellt werden, gerecht zu werden und um diese moderne Unternehmensphilosophie leben zu konnen.

Purchasing manages and optimises existing product variance

Abstract: Purpose The purpose of this paper is to present a new optimisation approach for product variance from the purchasing perspective. Design/methodology/approach The research is based on a case study of a collaboration with a global acting automotive Tier 1 supplier, who produces steering systems for cars and commercial vehicles. A total of 116 different variants of three components of a car automotive steering system were analysed and evaluated. The data were gathered from 13 sub-suppliers for three different types of a steering system. Findings Unnecessary time, money, quality and technology can be saved through a greater understanding of such product variances. The results of the case study lead to a general method to optimise existing product variance and present cost improvements and a new key performance indicator to manage product variance out of the purchasing department. Research limitations/implications The research is based on a purchasing case study at a Tier 1 supplier of the automotive branch. The approach can be used for other company departments, e.g. logistics and for different industries than automotive. Practical implications A company can be successful and competitive when it meets the customer needs with a maximum on satisfaction without generating of waste. Unnecessary existing product variance is a kind of waste. The insights of this paper support the operative user and the strategic company management to reduce and improve unnecessary variance in different sections. Originality/value The structured analysis of product variance from the purchasing perspective and the key performance indicator “variance share” are new to company management. The research focuses on the management of existing variance out of the purchasing department which is a segment that has received limited academic attention in research to date.

Das Projekt „Handbuch der Kindheits- und Jugendsoziologie“

Abstract: Als der Springer Verlag mit der Idee eines Handbuches der Kindheits- und Jugendforschung an uns herantrat, fanden wir das Projekt gleich aus einer Reihe von Grunden reizvoll, vor allem aber auch: risikoreich. So gesellte sich zur traditionsreichen, zunehmend ausdifferenzierten Jugendforschung in den vergangenen Jahren eine sich dynamisch entwickelnde Kindheitsforschung, die nicht minder interdisziplinare und multimethodische Zugange zu ihren Forschungsthemen verwendet, wie sie fur die Jugendforschung charakteristisch sind. Insbesondere in der Jugendforschung ist die Vielfalt an Themen sowie an theoretischen und methodischen Zugangen so gros, dass in den letzten Jahren einige Beitrage zur Vergewisserung uber ihre Verfasstheit erschienen sind. (exemplarisch Pfaff 2011). Mit dem zwanzigjahrigen Bestehen der Sektion Kindheitssoziologie im Jahr 2015 stellte auch die Kindheitsforschung eine Reihe grundsatzlicher Fragen zu den analytischen Kategorien Kindheit und Erwachsenheit, die auf eine hohe Komplexitat der Zugange hindeuten (Fangmeyer und Mierendorff 2017). Allein schon deshalb scheint ein Handbuch, das seinen Leser/innen in der Regel einen kompakten, geordneten Uberblick uber ein Wissensgebiet geben mochte, als ein mehr als wagemutiges Vorhaben.

Psychophysische Kurzzeit- und Langzeiteffekte einer einmaligen Massageanwendung – Ergebnisse einer naturalistischen Studie

Abstract: Einleitung Massagen verschiedenster Art werden zunehmend als komplementare Therapie bei einer Reihe von Indikationen z. B. auch im geriatrischen oder palliativmedizinischen Bereich oder in der Behandlung Fruhgeborener, aber auch in der Pravention von „burn-out“-Syndromen eingesetzt. Kontrollierte Studien belegen den antidepressiven, allgemein entspannenden aber auch analgetischen Effekt. Kaum Daten existieren aber zu den subjektiven psychophysischen Massagewirkungen bei der typischen Klientel ublicher physiotherapeutischer Praxen. Methoden Wir untersuchten die subjektiven Wirkungen einer einstundigen psychoaktiven Massage („Vasana“) bei 100 Probanden in einer offenen einarmigen Versuchsanordnung mit 3 sukzessiven Messzeitpunkten. Zur Datenerfassung benutzten wir speziell konstruierte Fragebogen und visuelle Analogskalen. Ergebnisse Die in einer Physiotherapie-Praxis rekrutierte Probandengruppe hatte einen hoheren Frauenanteil und wies mehr psychosomatische Beschwerden auf als die deutsche Normalbevolkerung. Unmittelbar nach der Massage stellte sich ein signifikant erhohtes allgemeines Wohlgefuhl im Vergleich zum 14 Tage zuvor erhobenen Ausgangsniveau ein, das nach 14 Tagen nicht mehr beobachtet wurde. Die 13 Dimensionen psychophysischer Befindlichkeit zeigten mehrheitlich signifikante Verbesserungen, z. B. weniger Angstlichkeit und depressive Stimmung, weniger myofaszialer Schmerz. In einem Drittel der Probanden wurden positive Effekte auch noch nach 14 Tagen dokumentiert, z. B. erhohte korperliche Aufmerksamkeit, weniger Schlafstorungen. Verschiedene neurobiologische Mechanismen konnen diese Effekte erklaren. Schlussfolgerungen Massage als eine Form der therapeutischen Beruhrung sollte verstarkt in moderne multidimensionale Behandlungsplane bei psychosomatischen/psychiatrischen Storungen integriert werden, dies gilt insbesondere auch fur die Behandlung chronischer Schmerzzustande. Studien belegen, dass auch in der Geburtsvorbereitung und in der postpartalen Phase Massagen eine wichtige Rolle spielen konnen.

Elektromobilität: Was bremst den Erfolg elektrischer Fahrzeuge?

Abstract: Begeben wir uns zu den Anfangen des Automobils – eine Zeit, gepragt von der Dampfmaschine, als die ersten Autos eher wie Pferdekutschen aussahen und man Benzin in der Apotheke kaufte. Im Jahr 1900 gab es in den USA 40 % dampfbetriebene Autos, 38 % Elektroautos und nur 22 % Benziner. [2] Damals war noch offen, welche Technologie sich durchsetzen sollte. Gegenuber Elektroautos mit Bleiakkus konnten Verbrenner eine sehr viel grosere Reichweite vorweisen und waren gunstig zu betanken. Gegenuber Dampfautos waren sie effizienter und praktischer in der Handhabung. Und als die Verbrenner nicht mehr per Kurbel, sondern bequem per elektrischer Zundung angelassen werden konnten, wurden sie zum Favoriten. Autos mit Verbrennungsmotor brauchten von da an etwa ein Jahrzehnt, um Elektroautos in die Nische zu verdrangen.

Modelling and Simulation of a Race-Car Frame Using Graph-Based Design Languages

Abstract: Graph-based design languages aim at the holistic digital design and representation of complex industrial products. These languages are based on the structure of natural languages, in which the vocabulary and the rules define a language grammar. The translation of the abstract graph-based design language into multiple specific domain-dependent engineering models occurs in a framework of a design compiler. This design compiler compiles the design rules automatically and allows the easy reuse of design and production knowledge. The product development engineers are thus relieved of most of their routine work by generative means: all the domain-specific models such as finite element models (FEM) and geometry models (CAD) are generated automatically based on the translation of the design language into a central data model. The central data model is the core result of the compilation of a design language and holds all the information necessary to generate all domain-specific models, which are specified in the design language. This paper describes the use of this kind of design language for the embodiment and dimensioning of a frame for a Formula Student racing car. This implementation extends the optimization design language, which has already been presented in part at the WCSMO12 [1].

Ambulante Operationen am Krankenhaus

Abstract: Medizinisch-technische Fortschritte machen eine Verlagerung ehemals stationar erbrachter Leistungen in die ambulante Versorgung moglich. Betriebswirtschaftlich ergeben sich hieraus grose Veranderungsbedarfe, aber auch neue Marktpotenziale fur die Kliniken. Der aktuelle Versorgungsanteil von Krankenhausern an ambulanten Operationen kann auf rund ein Viertel aller Falle und Umsatze dieses Bereichs geschatzt werden. Auch wenn der finanzwirtschaftliche Stellenwert fur ein einzelnes Krankenhaus derzeit oft noch gering ist, bestehen grose betriebswirtschaftliche Potenziale in Bezug auf die Auslastung von vorhandenen Kapazitaten und die Erzielung von Deckungsbeitragen. Hierfur ist es allerdings notig, diese i. d. R. leichteren ambulanten Falle in schlankeren Strukturen zu versorgen, als es im stationaren Betrieb ublich ist. Der Vergleich von DRG- und EBM-Erlosen zeigt, dass die gleiche Leistung im vollstationaren Rahmen heute oftmals deutlich hoher vergutet wird als in Form einer ambulanten Operation. Aufgabe der Politik ist es hier, einen fur alle potenziellen Marktteilnehmer einheitlichen Ordnungsrahmen zu erschaffen. Dies umfasst auch ein einheitliches Pauschalvergutungssystem, in welchem nur die Fallschwere und nicht der Ort einer Leistungserbringung oder der Ursprungssektor des Durchfuhrenden die Vergutungshohe bestimmt. Krankenhauser werden die Potenziale ambulanter Leistungserbringung heben, sofern ihnen dieser Weg erstens erlaubt ist und zweitens betriebswirtschaftlich lukrativ erscheint. Hierfur mussen die erzielbaren Deckungsbeitrage aus ambulanter Operation mindestens denen vergleichbarer stationarer Behandlungen entsprechen.