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This paper examines the corporate organisational aspects of the implementation of Industry 4.0. Industry 4.0 builds on new technologies and appears as a disruptive innovation to manufacturing firms. Although we do have a good understanding of the technical components, the implementation of the management and organisational aspects of Industry 4.0 is under-researched. It is challenging to find qualitative empirical evidence which provides comprehensive insights about real implementation cases. Based on a case study in a German high value manufacturing firm, we explore the corporate organisation and implementation of Industry 4.0. By using the framework of Complex Adaptive System (CAS), we have identified three key factors which facilitate the implementation of Industry 4.0 namely 1.) Organisational structure changes such as the foundation of a central department for digital transformation, 2.) The election of a Chief Digital Officer as a personnel change, and 3.) Corporate opening up towards cooperating with partners as a cultural change. We have furthermore found that Lean Management is an important enabler that ensures readiness for the adoption of Industry 4.0.

One of the most critical factors for a successful road trip is a high degree of alertness while driving. Even a split second of inattention or sleepiness in a crucial moment, will make the difference between life and death. Several prestigious car manufacturers are currently pursuing the aim of automated drowsiness identification to resolve this problem. The path between neuro-scientific research in connection with artificial intelligence and the preservation of the dignity of human individual’s and its inviolability, is very narrow. The key contribution of this work is a system of data analysis for EEGs during a driving session, which draws on previous studies analyzing heart rate (ECG), brain waves (EEG), and eye function (EOG). The gathered data is hereby treated as sensitive as possible, taking ethical regulations into consideration. Obtaining evaluable signs of evolving exhaustion includes techniques that obtain sleeping stage frequencies, problematic are hereby the correlated interference’s in the signal. This research focuses on a processing chain for EEG band splitting that involves band-pass filtering, principal component analysis (PCA), independent component analysis (ICA) with automatic artefact severance, and fast fourier transformation (FFT). The classification is based on a step-by-step adaptive deep learning analysis that detects theta rhythms as a drowsiness predictor in the pre-processed data. It was possible to obtain an offline detection rate of 89% and an online detection rate of 73%. The method is linked to the simulated driving scenario for which it was developed. This leaves space for more optimization on laboratory methods and data collection during wakefulness-dependent operations.

Der "Monitor Enbergiewende 2020" stellt den Stand der Umsetzung der Energiewende im Berichtsjahr 2020 dar und bildet die wissenschaftliche Grundlage für das künftige Kreis-Klimaschutzkonzept.

Durch neuartige Arten der Fortbewegung, eine weitreichende Vernetzung und die Notwendigkeit einer nachhaltigen Mobilität steht die Mobilitätsplanung vor neuen Herausforderungen. Die bisherige Ausrichtung auf die Optimierung von Kapazität und Geschwindigkeit des Verkehrsflusses ist mit der modernen Stadtplanung nicht mehr vereinbar. Ziel dieser Masterarbeit ist es, ein Konzept für eine zukunftsorientierte Mobilitätsplanung mit der Eingliederung in eine klimaresiliente Stadtplanung zu schaffen. Dafür wird der Einsatz von Fernerkundungsdaten als Datengrundlage für Planung und Monitoring und die Verwendung weicher Maßnahmen untersucht. Sie erfordern keinen direkten Eingriff in die Infrastruktur, sondern bauen auf der bereits bestehenden auf und zielen auf eine Veränderung des Mobilitätsverhalten der Reisenden ab. Auf Basis einer Literaturrecherche wurde ein Konzept erstellt, das die identifizierten Problemstellen der heutigen Mobilitätsplanung aufgreift. Zur Validierung der technischen Machbarkeit und die Praxistauglichkeit, wurden Experteninterviews durchgeführt. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen wurde der neue Ansatz darauffolgend erweitert und angepasst. Die Auswertung zeigt, dass die Herausforderungen durch das entwickelte Konzept aufgegriffen werden und die Mobilitätsplanung von der Verwendung von Fernerkundungsdaten profitieren kann. Um eine optimale Datenverwertung zu gewährleisten, ist eine Bilderkennungssoftware erforderlich. Allerdings erfordert die angestrebte Verhaltensänderung bei den Reisenden zudem ein unterstützendes zielgruppenorientiertes Marketing. Für eine weitere Verbesserung des Monitorings ist die Bildung von KPIs bereits in der Planungsphase und eine Monitoring-Plattform hilfreich. Zur Einbindung des Konzepts in der Praxis ist die Entwicklung einer auf die Fernerkundungsdaten angepasste Bilderkennungssoftware notwendig. Danach kann das entwickelte Konzept in Pilotprojekten angewendet werden. Dadurch können auch die prozessualen Änderungen, die durch den Ansatz erfolgen, erprobt werden.

Es wird über die Erfahrungen an der Universtität Limerick und zum Klimaschutz in Irland im Zuge des Freistellungs- und Forschungssemester im WS 2021/22 berichtet. Der Aufenthalt konnte trotz Pandemie erfolgreich durchgeführt werden. Neben den Erfahrungen zu Organisation und Lehre an der UL wird über die Möglichkeiten zu weiteren Kooperation der HTWG mit UL berichtet. In einem zweiten Teil wird der Weg und Beitrag Irlands zu mehr Klimaschutz beschrieben. Hier fließen zahlreiche persönliche Recherchen, Besuche und Erfahrungen des Forschungsaufenthaltes ein.

Kapitel 2 der vorliegenden Arbeit beschreibt die theoretischen Grundlagen optimaler Regelung und die unterschiedlichen Methoden des Pfadintegral Frameworks zur Reglersynthese. Zudem wird ein Ansatz zur Erweiterung des stochastischen NMPC dargestellt, sodass eine Adaption an eine real vorliegende Systemdynamik erfolgt. Weiter wird eine Methode entwickelt und beschrieben, welche die Effizienz des Algorithmus stark erhöht. In Kapitel 3 wird aufgezeigt, wie die Pfadintegral Regelung dazu genutzt wird ein Furuta Pendel aufzuschwingen. In Kapitel 4 werden die Algorithmen zur Lösung unterschiedlicher Problemstellungen im Kontext eines Forschungsboot appliziert. So wird unter anderem gezeigt, wie ein Pfadintegral Regelungsalgorithmus genutzt werden kann, um autonom mit dem Forschungsboot Solgenia am Steg der HTWG Konstanz anzulegen. Abschließend wird in Kapitel 5 ein Fazit aus den Ergebnissen gezogen, diese eingeordnet und ein Ausblick auf weitere mögliche Arbeiten gegeben.

Since its first edition in 2008, the Workshop on Metallization and Interconnection for Crystalline Silicon SolarCells has been a key event where knowledge in the critical fields of crystalline silicon solar cell metallization andinterconnection is shared between experts from academia and industry. It has become a highly recognized event forthe quality of the contributions, the lively Q&A sessions, and the exceptional networking opportunity.The situation with the Covid-19 pandemic made organizing the 9th edition as an in-person event impossible andforced us to reconsider the event format. The event took place virtually on October 5th and 6th 2020. We used aninnovative online platform that enabled not only presentations followed by Q&A but also more informal interactions,where participants could see and talk directly to other participants. 120 experts from 22 countries took part andattended 21 contributions presented live. In spite of a few technical glitches, the workshop was successful and thegoals of exchanging on the state-of-the-art in research/industry and connecting experts in the field were achieved.All presentations are available on www.miworkshop.info as .pdf documents. These proceedings contain asummary of the 9th edition (MIW2020) and peer-reviewed papers based on the workshop contributions. The organizerswish to thank the members of the Scientific Committee for the time spent reviewing the MIW2020 abstracts andproceedings. The organizers also wish to thank again the sponsors and supporters for their financial contributionswhich made the 9th Workshop on Metallization and Interconnection for Crystalline Silicon Solar Cells possible.

Die Hochschule Konstanz Technik Wirtschaft und Gestaltung (HTWG) leistet sich einen technologischen Think-Tank: Das Open Innovation Lab. Es ist ein Labor, welches über Hierarchien und Fakultätsgrenzen hinweg für die Hochschulangehörigen geöffnet ist. Es leistet seinen Beitrag zu Lehre, Forschung und Transfer. Bezogen auf das Lernen ermöglicht das Labor, für den allgegenwärtigen Prozess der Digitalisierung soziale Verantwortung zu übernehmen und Kreativität im Umfeld technologischer Möglichkeiten zu entwickeln. Drei Ebenen wirken hier zusammen: das Individuum, das Miteinander und die übergreifende Organisationsstruktur.

Lignin is a potentially high natural source of biological aromatic substances. However, decomposition of the polymer has proven to be quite challenging, as the complex bonds are fairly difficult to break down chemically. This article is intended to provide an overview of various recent methods for the catalytic chemical depolymerization of the biopolymer lignin into chemical products. For this purpose, nickel-, zeolite- and palladium-supported catalysts were examined in detail. In order to achieve this, various experiments of the last years were collected, and the efficiency of the individual catalysts was examined. This included evaluating the reaction conditions under which the catalysts work most efficiently. The influence of co-catalysts and Lewis acidity was also investigated. The results show that it is possible to control the obtained product selectivity very well by the choice of the respective catalysts combined with the proper reaction conditions.

The scoring of sleep stages is an essential part of sleep studies. The main objective of this research is to provide an algorithm for the automatic classification of sleep stages using signals that may be obtained in a non-obtrusive way. After reviewing the relevant research, the authors selected a multinomial logistic regression as the basis for their approach. Several parameters were derived from movement and breathing signals, and their combinations were investigated to develop an accurate and stable algorithm. The algorithm was implemented to produce successful results: the accuracy of the recognition of Wake/NREM/REM stages is equal to 73%, with Cohen's kappa of 0.44 for the analyzed 19324 sleep epochs of 30 seconds each. This approach has the advantage of using the only movement and breathing signals, which can be recorded with less effort than heart or brainwave signals, and requiring only four derived parameters for the calculations. Therefore, the new system is a significant improvement for non-obtrusive sleep stage identification compared to existing approaches.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Holz-Holz-Kontaktverbindung aus Brettschichtholz ohne mechanische Verbindungsmittel hinsichtlich ihrer Steifigkeit experimentell untersucht. Eine Druckstrebe wurde mit Hilfe eines versteckten Treppenversatzes unter einem Winkel von 30° bzw. 60° an einen Gurt angeschlossen. Insgesamt wurden in den zwei Prüfreihen 20 Prüfkörper untersucht. Das für die Versuche verwendete Brettschichtholz wurde von vier verschiedenen Firmen und Ingenieurbüros in Deutschland zur Verfügung gestellt. Für die experimentellen Untersuchungen in dieser privatfinanzierten Masterthesis standen so immerhin ca. 50 Meter Brettschichtholz zur Verfügung. Die Versuche wurden in der Öffentlichen Prüfstelle für Baustoffe und Geotechnik an der HTWG durchgeführt. Die Auswertung der Versuchsergebnisse soll Aufschluss über die Steifigkeit, die Tragfähigkeit und das mechanische Verhalten eines solchen modifizierten Versatzes geben. Diese Erkenntnisse sollen eine Grundlage für die computergestützte Modellierung von Verbindungen schaffen, um lokale Effekte in Anschlussbereichen besser zu verstehen und möglichst realitätsnah implementieren zu können.

Bei der Auslegung des Verteilergetriebes leistungsverzweigter Hybridantriebe müssen die Übersetzungen sorgfältig hinsichtlich des Wirkungsgrades ausgewählt werden. Die ungünstige Leistungsübertragung im seriellen, elektrischen Zweig sowie die Blindleistung sind zu minimieren. Die Formelzusammenhänge werden in diesem Aufsatz, der im Rahmen eines Freistellungssemesters entstanden ist, hergeleitet.

Sanierputzsysteme wurden für feuchtes, salzbelastetes Mauerwerk entwickelt. Richtig angewendet ermöglichen sie langfristig schadenfreie Putzflächen auf problematischen Untergründen. Leider kommen immer wieder Fehlanwendungen vor. Es treten Flecken und Ausblühungen auf, der Putz wird zerstört, weil grundlegende Voraussetzungen für die Planung und Ausführung missachtet wurden. Dieses Buch vermittelt das notwendige Grundwissen für die Vermeidung solcher Fehler. Sanierputzsysteme bestehen in der Regel aus dem Spritzbewurf, dem Sanierputz als Grundputz und einem Oberputz oder einem Farbanstrich. Diese Materialien müssen genau aufeinander abgestimmt werden, damit sie in der Lage sind, Salze aufzunehmen und Feuchtigkeit zu speichern. Außerdem müssen sie zum jeweiligen Untergrund passen. Vorhandene Salzbelastung, Durchfeuchtungsgrad, Tragfähigkeit des Putzgrunds, Saug- und Trocknungsverhalten sind nur einige der Eigenschaften, an die das System angepasst werden muss. Diese komplexen Zusammenhänge zwischen Untergrund und Putzmörteleigenschaften sind wissenschaftlich gut erforscht und in den technischen Regelwerken berücksichtigt. Die Autoren bereiten dieses Wissen für die praktische Anwendung auf. Mit anschaulichen Erklärungen und aussagekräftigen Bilder gelingt es ihnen, die komplexen Schadensmechanismen von Putzen und Mauerwerk darzustellen und die Funktionsweise von Sanierputzsystemen zu erklären. Das Buch enthält alle Informationen, die Planer und Ausführende für die Herstellung dauerhafter Putze auf problematischen Untergründen benötigen, einschließlich der Lösungen für die besonders schwierigen Gebäudesockel und denkmalgeschützte Fassaden.

This paper describes the development of a control system for an industrial heating application. In this process a moving substrate is passing through a heating zone with variable speed. Heat is applied by hot air to the substrate with the air flow rate being the manipulated variable. The aim is to control the substrate’s temperature at a specific location after passing the heating zone. First, a model is derived for a point attached to the moving substrate. This is modified to reflect the temperature of the moving substrate at the specified location. In order to regulate the temperature a nonlinear model predictive control approach is applied using an implicit Euler scheme to integrate the model and an augmented gradient based optimization approach. The performance of the controller has been validated both by simulations and experiments on the physical plant. The respective results are presented in this paper.

In this paper, a systematic comparison of three different advanced control strategies for automated docking of a vessel is presented. The controllers are automatically tuned offline by applying an optimization process using simulations of the whole system including trajectory planner and state and disturbance observer. Then investigations are conducted subject to performance and robustness using Monte Carlos simulation with varying model parameters and disturbances. The control strategies have also been tested in full scale experiments using the solar research vessel Solgenia. The investigated control strategies all have demonstrated very good performance in both, simulation and real world experiments. Videos are available under https://www.htwg-konstanz.de/forschung-und-transfer/institute-und-labore/isd/regelungstechnik/videos/

Mit Effizienz- und Konsistenzlösungen lässt sich sowohl der Energiebedarf vermindern, als auch mit einer besseren ökologischen und strukturellen Passung im Sinne der Bioökonomie versehen. Dieser Beitrag stellt die Möglichkeiten zur Steigerung der industriellen Energieeffizienz mittels lernenden Energieeffizienz-Netzwerken vor. Thematisiert werden Konzepte zur Überwindung von Hemmnissen durch Lernerfahrungen, insbesondere mittels des Synergiekonzeptes als innovativer Lernplattform sowie die systemischen Wechselwirkungen in diesem Kontext. Darüber hinaus werden hierzu korrespondierende innovationsorientierte Organisationsvarianten für das betriebliche Energiemanagement erläutert. Abschließend beleuchtet der Beitrag Konzepte von betrieblichen und überbetrieblichen Energieverbünden, insbesondere der gekoppelten Energieerzeugung und -nutzung, z. B. im Bereich der Wärmenutzung.

Das Buch thematisiert die Energiewende in Deutschland aus unterschiedlichen Blick-winkeln. Im Zentrum stehen Anwendungen verschiedener ökonomischer Ansätze (traditionelle industrie- und institutionenökonomische und neuere, insbesondere evolutorisch-systemische). Nach einem historischen Abriss und einem Blick auf die Governance-Herausforderungen werden wesentliche aktuelle Aspekte der Energie-wende diskutiert sowie die vielfältigen Herausforderungen und potentielle Lösungs-optionen aufgezeigt. Auf dieser Basis erfolgt eine Darlegung der aktuellen Phase mit der Sektorkopplung im Mittelpunkt und ein Ausblick auf zukünftige Phasen. Abschließend werden die Möglichkeiten und Grenzen einer deutschen Vorreiterrolle bei der Energiewende diskutiert.

Established compliance management systems are not sufficient to guarantee that employees act in a law-abiding and ethical manner. In fact, modern compliance management systems rather require complementary initiatives such as an integrity management which expands the focus which is often only limited to legal content, by considering business decisions also from a moral, social, societal, and ecological perspective. The goal of integrity management is not simply having employees strictly following the rules, but instead promoting moral conduct. Therefore, integrity management particularly pays attention to the ethical behavior of the individual employee, as well as the company and management culture. The company culture can be understood as the sum of the organization’s collective values, convictions, attitudes, and mindsets. The authors point out possibilities and limitation on how companies can influence their culture by setting up targets, incentive and sanctions schemes, in addition to the already-existing control measures.

ISO 37001:2016 is an international management system standard against bribery, issued by the International Organization for Standardization (ISO). The aim of the standard is to support companies and organizations in combating bribery risks in their own operations and in their global value chains to prevent and detect bribery and to create international comparability in anti-corruption management. ISO itself is the international association of more than 160 national standardization bodies that work together in ISO technical committees to develop international standards. ISO Standard 37001 was published for the first time on 15 October 2016 under the title “Anti-bribery management systems – Requirements with guidance for use”. ISO 37001 is based on the British standard 10500 and refers to international anti-corruption principles and guidelines. The standard is open to all types of organizations, regardless of their size, legal form, or geographical location. ISO 37001 has the usual “high-level structure” of an ISO standard, which simplifies setting up and operating the system alongside other management systems in an organization. As a Type-A standard, ISO 37001 is approved for certification. Companies can ask to be certified by accredited third parties; thus proving that their anti-bribery management system meets the criteria of the ISO 37001 standard. However, neither appropriate certification nor basic conformity to ISO 37001 can guarantee that bribery does not occur. Instead, the certification of a management system indicates that the company has taken all appropriate and required measures to tackle the issue of bribery.

Compliance wirkt, wenn sie in den Köpfen der Menschen ankommt – und wenn sie adaptiv die Themen der Zeit aufgreift. Eine Führungskräftebefragung der Kommunikationsagentur A&B One, unterstützt vom Zentrum für Wirtschaftsethik (ZfW), zeichnet hierzu ein aktuelles Bild der wichtigen Zielgruppe “Management”. Der Beitrag skizziert die Sicht von Führungsverantwortlichen aller Ebenen auf die viel diskutierte unternehmerische Verantwortung, auf die Wirksamkeit von Compliance-Maßnahmen und auf Compliance-Risiken im Homeoffice. Er gibt Impulse für die Praxis: von Synergien zwischen Purpose und Integrität bis hin zur Förderung von Regelbewusstsein beim (coronabedingten) Remote Working.

Der Beitrag widmet sich der Einordnung von unternehmerischem Compliance- und Integrity Management ins Konzept der Relational Economics und fokussiert dabei auf das Thema Vertrauen.