Ostwestfalen-Lippe University of Applied Sciences and Arts
Publikationen an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-LippeNot a member yet
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Die Form als Mittel — wie Rahmen und Typografie eine Botschaft beeinflussen, den Betrachter lenken und unterbewusst manipulieren.
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Oxidation Kinetics of Neat Methyl Oleate and as a Blend with Solketal
No full textThe complexity of biodiesel aging has shown that the mechanism needs further research. The rate of aging product formation and associated interactions can help improve fuel quality. Since biodiesel is a multicomponent system and constant changes occur in the chemical environment, which interactions yield which products must be shown in more detail. Particularly under observation was the correlation between peroxides and epoxides. In addition, it is critical that the influence and interactions of new drop-in fuel candidates be investigated. In this work, the kinetics of the formation of aging products of methyl oleate (C18:1) are studied. The aim was to reduce the complexity in order to be able to make more precise and detailed statements about the mechanism. Ketones, acids, peroxide, and epoxide values were recorded. A distinction is made between pure methyl oleate and mixtures with 3 wt% isopropylidene glycerine (solketal). After solketal decomposed in the blends, the aging process showed changes. The influence of solketal resulted in a higher number of acids and epoxides over time. It implied that peroxides are not necessarily the precursor of epoxides. In summary, correlation and solketal’s influence showed that a sequence of aging products could be detected
Enhancing Shelf Life Prediction of Fresh Pizza with Regression Models and Low Cost Sensors
No full textfood are discarded annually, with a worldwide total exceeding 1.3 billion tonnes. A significant contributor to this issue are consumers throwing away still edible food due to the expiration of its best-before date. Best-before dates currently include large safety margins, but more precise and cost effective prediction techniques are required. To address this challenge, research was conducted on low-cost sensors and machine learning techniques were developed to predict the spoilage of fresh pizza. The findings indicate that combining a gas sensor, such as volatile organic compounds or carbon dioxide, with a random forest or extreme gradient boosting regressor can accurately predict the day of spoilage. This provides a more accurate and cost-efficient alternative to current best-before date determination methods, reducing food waste, saving resources, and improving food safety by reducing the risk of consumers consuming spoiled food
Brückendialoge zur berufl ichen Bildung : Lehren im Netzwerk durch Brückendialoge & Co. Wie kann ein bereichsübergreifendes Netzwerk die Lehrenden aus akademischer und beruflicher Bildung bereichern?
No full textGrenzen überschreiten - Brücken zwischen Bildungsbereichen öffnen neue Bildungswege. Anhand von Beispielen aus den InnoVET-Projekten Bildungsbrücken OWL und BBChemie werden Chancen, Herausforderungen und Ideen zu folgenden Fragestellungen diskutiert: Wie können Bildungskarrieren durch Zusatzangebote angereichert werden und dadurch attraktiver gestaltet werden? Welche Chancen entstehen für Lernende, wenn berufliche und akademische Bildung zusammenkommen? Wie kann ein bereichsübergreifendes Netzwerk die Lehrenden aus akademischer und beruflicher Bildung bereichern? Wie gelingen bereichsübergreifende Lern- und Lehrangebote für theorieschwächere Azubis mit praktischen Potenzialen? Das Forum ist im interaktiven Format des Disqspace gestaltet. Nach einem Auftaktimpuls finden zweimal nacheinander vier parallele Mini-Workshops statt. Die Ergebnisse werden im Plenum gesammelt
Near infrared spectroscopy as inline analytical tool to optimize the pasteurization process of liquid foods
No full textThe process of thermal preservation of liquid foods is a safety-relevant process step in the processing of products such as fruit juices and is associated with a high-energy expenditure and safety margin. There are already various approaches to improve this conventionally managed process step in terms of product and resource preservation. Compared to these novel technologies, the use of real-time process analytics offers great potential to improve already existing process plants by implementing inline capable process analytical tools. This allows direct control of the reactions taking place and changes during the running process. Instead of post process, random product control, quality control during the process can be made rendered. The chemical and pharmaceutical industry serves as a reference industry for the use of process analytical tools, although the reactions and product matrices are less complex. In the food industry, on the other hand, there is a greater variation in raw materials and intermediate products. In addition, a large number of reactions can take place in parallel within a process, and the physical states and properties of the individual components can vary. A uniform set of rules for the use of process analytical tools does not exist here. Each product, each process provides its own research potential, so that a large research gap opens up in the area of the food industry.
In order to contribute to closing this gap, this thesis presents a novel approach to improve the process of pasteurization of liquid food. For fruit juices as an application, near infrared spectroscopy in combination with chemometric methods was applied to make the process more product specific. Based on known weaknesses of the process, the relevant aspects for a product-specific treatment were identified. In the further course, the suitability of near infrared spectroscopy as a process analytical tool in the process of pasteurization was verified. Moreover, it was investigated whether a sufficiently accurate identification of the product type as well as the microbiologically relevant properties can be achieved by the application of chemometric methods. In the course of this, the suitability of the measurement methodology was confirmed and solutions were established for any process influences. The product classification and description of the microbiologically relevant parameters extract content and pH value were also implemented with sufficient accuracy. Knowing the destruction kinetics of relevant microorganisms, the product-specific determination of target values for the necessary lethal heat input could be realized. In addition, an analysis of the actual values was carried out on the basis of a chemometric regression method by inferring the microbiological pasteurization effect through the chemical reaction of acid hydrolytic sucrose degradation by means of the indirect approach. This required knowledge of the chemical reaction kinetics and mahematical modeling of the degradation behavior. The novel approach could be confirmed by calculations using results from off-line analysis, whereas the use of near infrared spectroscopy as an inline method still revealed potential for optimization with respect to measurement accuracies.
In summary, the results of this work provide a promising opportunity to make conventional processes for the preservation of liquid foods more product-specific by using near-infrared spectroscopy as an inline-capable and multimodal sensor technique, leading to an increase in process efficiency and product quality.Der Prozess der thermischen Haltbarmachung von flüssigen Lebensmitteln ist ein sicherheitsrelevanter Prozessschritt in der Verarbeitung von Produkten wie Fruchtsäften und ist mit einem hohen energetischen Aufwand und Sicherheitszuschlag verbunden. Um diesen konventionell geführten Prozessschritt hinsichtlich Produkt- und Ressourcenschonung zu optimieren, gibt es bereits verschiedene Ansätze. Im Vergleich zu neuartigen Technologien bietet der Einsatz von Echtzeit-Prozessanalytik großes Potential bereits bestehende Prozessanlagen durch die Implementierung inlinefähiger Prozessanalysetools zu verbessern. Dies ermöglicht eine Kontrolle ablaufender Reaktionen im laufenden Prozess. Anstelle nachgelagerter, stichprobenartiger Produktkontrolle kann eine Qualitätslenkung im Prozess erfolgen. Vorbildindustrie bezüglich des Einsatzes von Prozessanalysetools ist die pharmazeutische Industrie, wo Reaktionen und Produktmatrices allerdings weniger komplex sind. In der Lebensmittelindustrie gibt es eine größere Schwankungsbreite der Rohstoffe und Zwischenprodukte. Zudem können innerhalb eines Prozesses eine Vielzahl an Reaktionen parallel ablaufen und die Zustandsformen und Eigenschaften der einzelnen Komponenten variieren. Ein einheitliches Regelwerk zum Einsatz der Prozessanalysetools existiert nicht. Jedes Produkt, jeder Prozess liefert eigenes Forschungspotential, sodass sich im Bereich der Lebensmittelindustrie eine große Forschungslücke auftut.
Um einen Beitrag zur Schließung dieser Lücke zu leisten, zeigt diese Arbeit einen neuartigen Lösungsansatz auf, um den Prozess der Pasteurisation flüssiger Lebensmittel zu verbessern. Am Anwendungsfall von Fruchtsäften wurde der Einsatz von Nahinfrarotspektroskopie in Kombination mit chemometrischen Methoden genutzt, um den Prozess produktspezifischer zu gestalten. Ausgehend von bekannten Schwachstellen des Prozesses wurden die relevanten Aspekte identifiziert, deren Kenntnis für eine produktspezifische Behandlung relevant sind. Angefangen mit der Überprüfung der Eignung von Nahinfrarotspektroskopie als Prozessanalysetool im Prozess der Pasteurisation, wurde untersucht, ob eine Identifikation des Produkttyps sowie der mikrobiologisch relevanten Eigenschaften durch die Anwendung chemometrischer Methoden erfolgen kann. In diesem Zuge konnte eine Eignung der Messmethodik bestätigt werden und für etwaige Prozesseinflüsse Lösungsansätze etabliert werden. Auch die Produktklassifizierung und Beschreibung der mikrobiologisch relevanten Parameter Extraktgehalt und pH-Wert wurden hinreichend genau umgesetzt. Unter Kenntnis der Abtötungskinetiken entsprechend relevanter Mikroorganismen konnte die produktspezifische Ermittlung für Sollwerte des notwendigen letalen Hitzeeintrags realisiert werden. Im Weiteren wurde eine Analyse der Ist-Werte auf Basis einer chemometrischen Regressionsmethode durchgeführt, indem mittels des indirekten Ansatzes über die chemische Reaktion der säurehydrolytischen Saccharosedegradation auf den mikrobiologischen Pasteurisationseffekt geschlossen wurde. Dazu war die Kenntnis der chemischen Reaktionskinetik notwendig und die mathematische Modellierung des Abbauverhaltens. Der neuartige Ansatz konnte mittels Berechnungen unter Verwendung von Ergebnissen der Offline-Analytik bestätigt werden. Der Einsatz von Nahinfrarotspektroskopie als Inline- Methode hingegen offenbarte Optimierungspotenzial hinsichtlich der Messgenauigkeiten.
Zusammenfassend liefern die Ergebnisse dieser Arbeit eine vielversprechende Möglichkeit herkömmliche Prozesse zur Haltbarmachung von flüssigen Lebensmitteln durch den Einsatz von Nahinfrarotspektroskopie als inlinefähige, multimodale Sensortechnik produktspezifischer zu gestalten, was zur Steigerung der Prozesseffizienz und Produktqualität führt
A Petri Net Architecture for Real-Time Human Activity Recognition in Work Systems
No full textReal-time human-centered assistance in industrial processes depends on the individual history of the work person’s activities in the work system and requires adequate methods for tracking the person’s actions. Most research in human activity recognition is based on recognizing actions from video data using computer vision methods. Digital equipment, standardized machine data interfaces, and smart wearable devices extend the possibilities to describe the current state of the work system. Petri nets have already been applied to human activity recognition, however, without the requirement of detecting actions in real-time. This paper proposes a Petri net architecture that enables hierarchical description-based human activity recognition in industrial work processes. We present an extension, a Partitioned Colored Petri Net, based on the colored Petri net formalism that infers activities from state transitions of the work system in real-time. In a case study, we demonstrate the Petri net’s application for an error-based learning system that visualizes error consequences in augmented reality using experimentable digital twins
Methoden für aktivierende und motivierende Gruppenarbeit : Reader für Lehr- und Ausbildungspersonen
No full textim InnoVET-Projekt Bildungsbrücken OWL haben sich der Eigenbetrieb Schulen des Kreises Lippe, die Kreishandwerkerschaft Paderborn-Lippe, die regionale Bildungsgenossenschaft Lippe Bildung eG und die Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe zusammengeschlossen, um erstklassige Bedingungen für die berufliche Bildung in der Region Ostwestfalen-Lippe auszubauen. Die Stärkung des eigenverantwortlichen und selbstorganisierten Lernens ist ein Baustein dafür und wird durch die Arbeitsgruppe SOL (Selbstorganisiertes Lernen) unterstützt.
Der Reader „Methoden für aktivierende und motivierende Gruppenarbeiten“ gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil werden Sozialformen und Möglichkeiten für die Gruppeneinteilung vorgestellt. Anschließend wird ein Prinzip zum Ablauf von Arbeitsphasen aufgezeigt, welches in verschiedenen Gruppenmethoden Anwendung findet. Zusätzlich wird ein Verfahren für die Sicherung von Gruppen-ergebnissen präsentiert. Im zweiten Teil wird eine Auswahl konkreter Methoden vorgestellt. Die Aus-wahl reicht von Methoden mit geringem Vorbereitungsaufwand durch die Lehr-/Ausbildungsperson und geringer Anforderung an die Lernenden bis hin zu komplexeren Gruppenmethoden, die in der Vorbereitung anspruchsvoller und für Lernende geeignet sind, die idealerweise über Vorerfahrungen mit Gruppenarbeit verfügen. Alle aufgeführten Methoden sind in analogen, hybriden und digitalen Lehr-Lernsettings einsetzbar. Die Methodenbeschreibungen sind auf die analoge Durchführung ausge-richtet, digitale resp. hybride Umsetzungsmöglichkeiten sind jeweils in Unterkapiteln beschrieben. Zu allen Methoden sind Quellenangaben und weiterführende Links angegeben. In der Praxis haben sich die Methoden aus Sicht der Autorinnen für die Erreichung von Lernzielen und für die Förderung der aktiven Mitarbeit der Lernenden bewährt.
Die aufgeführten Methoden sind in ihrem Einsatz, Ablauf, in ihrer Begleitung und auch in ihrer analogen, hybriden oder digitalen Umsetzung adaptierbar. Die zeitliche Ablaufplanung der Methoden ist von verschiedenen Aspekten abhängig, wie etwa dem Fach, der Aufgabenstellung, der zur Verfügung stehenden Zeit oder der Gesamtanzahl an Lernenden. Aus diesem Grunde haben die Autorinnen auf die Angabe von Zeiten weitgehend verzichtet. Interessierte Lehr-/Ausbildungspersonen sind eingeladen, die Methoden auf die jeweilige Lehr-Lerngegebenheit hin anzupassen und zeitlich zu gestalten
Ein DSM-basiertes Assistenzsystem zur Visualisierung von Artefaktbeziehungen in der Produktentwicklung von KMU
No full textDie steigende Anzahl von Entwicklungsartefakten (z. B. mechanische oder elektronische Bauteile, Softwarefunktionen, Dokumente) konfrontiert klein- und mittelständische Unternehmen mit der Herausforderung, die vielfältigen Wirkbeziehungen zwischen Artefakten zu überblicken. Die fehlende Kenntnis von Artefaktbeziehungen verursacht Probleme, wie beispielsweise Fehleinschätzungen der Auswirkungen technischer Änderungen auf Abteilungen und das Gesamtsystem. Mit Hilfe der Design Structure Matrix (DSM) lassen sich die Elemente und Beziehungen von komplexen Systemen übersichtlich darstellen. Im vorliegenden Beitrag wird ein auf der DSM basierendes Assistenzsystem vorgestellt, welches Artefakte und Artefaktbeziehungen mittels dreidimensionaler graphbasierter Benutzungs-oberfläche darstellt. Das Assistenzsystem nutzt Algorithmen zur Berechnung von Graphlayouts, Clusteranalysen und Vorhersagen von Änderungsauswirkungen. Es werden die Algorithmen und die resultierenden Darstellungsformen beschrieben. Der Beitrag schließt mit einer Diskussion des Nutzens und zukünftiger Aktivitäten