Hochschule Konstanz University of Applied Sciences
Hochschulschriftenserver der HTWG KonstanzNot a member yet
2319 research outputs found
Sort by
Bridging the Construction Productivity Gap - A Hierarchical Framework for the Age of Automation, Robotics, and AI
Full text linkThe construction sector, facing a persistent productivity gap compared to other industries, is hindered by fragmented value streams, inconsistent performance metrics, and the limited scalability of process improvements. We introduce a pioneering, four-tiered hierarchical productivity framework to respond to these challenges. This innovative approach integrates operational, tactical, strategic, and normative layers. At its core, the framework applies standardised, repeatable process steps—mapped using Value Stream Mapping (VSM)—to capture key indicators such as input efficiency, output effectiveness, and First-Time Quality (FTQ). These are then aggregated through takt time compliance, schedule reliability, and workload balance to evaluate trade synchronisation and flow stability. Higher-level metrics—flow efficiency, multi-resource utilisation, and ESG-linked performance—are integrated into an Overall Productivity Index (OPI). Building on a modular production model, the proposed framework supports real-time sensing, AI-driven monitoring, and intelligent process control, as demonstrated through an empirical case study of continuous process monitoring for Kelly drilling operations. This validation illustrates how sensor-equipped machinery and machine learning algorithms can automate data capture, map observed activities to standardised process steps, and detect productivity deviations in situ. This paper contributes to a multi-scalar measurement architecture that links micro-level execution with macro-level decision-making. It provides a foundation for real-time monitoring, performance-based coordination, and data-driven innovation. The framework is applicable across modular construction, digital twins, and platform-based delivery models, offering benefits beyond specialised foundation work to all construction trades. Grounded in over a century of productivity research, the approach demonstrates how emerging technologies can deliver measurable and scalable improvements. Framing productivity as an integrative, actionable metric enables sector-wide performance gains. The framework supports construction firms, technology providers, and policymakers in advancing robust, outcome-oriented innovation strategies
The phosphorus negotiation game (P-Game): first evaluation of a serious game to support science-policy decision making played in more than 20 countries worldwide
Full text linkEnvironmental negotiations are complex, and conveying the interaction between science and policy in traditional teaching methods is challenging. To address this issue, innovative educational approaches like serious gaming and role-playing games have emerged. These methods allow students to actively explore the roles of different stakeholders in environmental decision-making and weigh for instance between sometimes conflicting UN Sustainable Development Goals or other dilemmas. In this work the phosphorus negotiation game (P-Game) is for the first time introduced. We present the initial quantitative and qualitative findings derived from engaging 788 students at various academic levels (Bachelor, Master, PhD, and Postdoc) across three continents and spanning 22 different countries. Quantitative results indicate that female participants and MSc students benefitted the most significantly from the P-Game, with their self-reported knowledge about phosphorus science and negotiation science/practice increasing by 71–93% (overall), 86–100% (females), and 73–106% (MSc students in general). Qualitative findings reveal that the P-Game can be smoothly conducted with students from diverse educational and cultural backgrounds. Moreover, students highly value their participation in the P-Game, which can be completed in just 2–3 h. This game not only encourages active engagement among participants but also provides valuable insights into the complex environmental issues associated with global phosphorus production. We strongly believe that the underlying methodology described here could also be used for other topics
Assessing a company's AI readiness
No full textArtificial Intelligence is in a rapid growth period and achieving increasingly various technological advancements. Accordingly, companies are recognizing the benefits of using AI solutions in a business context. Nevertheless, companies face various challenges during their implementation of AI, as they often do not know if and how they are ready to start implementing AI. To support companies on this matter, this research develops a descriptive stage-based maturity model to assess their AI readiness.
Altogether, eight dimensions and respective 51 readiness factors were identified which allow a thorough multi-dimensional assessment. For the assessment, on a scale from one to five, the readiness level of each dimension gets determined. Overall, the developed model provides a thorough assessment of key factors, which allow companies to successfully implement and leverage AI related potential efficiencies in order to profit from current and future technological advancements
Development of a sensory stimulation device for tactile hyposensitivity rehabilitation
No full textTactile hyposensitivity, a sensory processing disorder characterized by the inability to differentiate tactile stimuli, frequently affects people with autism. However, despite the prevalence of the sense of touch in everyday life and the restorative potential of haptic feedback, the application of vibrotactile stimulation in the rehabilitation of tactile hyposensitivity is still underexplored. This study introduces Vibro, a portable companion device that utilizes sensory integration to steadily reduce tactile hyposensitivity over repeated use. Paired with its dedicated mobile application, the device delivers multimodal, integrating visual, audio, and tactile stimuli, and haptic feedback to the patient in the form of points, patterns, textures, music notes, and song frequencies. Facilitated by Vibro's testing module, which is loosely based on 2-point discrimination testing, initial experimental results from a seven-session patient user test demonstrated a statistically significant improvement in tactile sensitivity. A mean test score increase of 26.85 in 100-point tests was observed over the course of the initial user test, later validated using statistical analysis, suggesting its potential to enhance tactile perception and address tactile hyposensitivity. Future research should focus on upgrading the device to optimize user experience and efficacy while further evaluating the device to validate its impact
Rechtsrahmen EU-weiter Managemententscheidungen deutscher Unternehmen
No full textDie Europäische Union besteht heute aus 27 Mitgliedstaaten. Ihr Recht, das im Wesentlichen auf Verträgen zwischen diesen Mitgliedstaaten und den von ihr verabschiedeten Rechtsakten beruht, beeinflusst in Deutschland zur Zeit etwa 90% aller Normen des Wirtschaftsrechts. Vor dem Hintergrund dieser großen Bedeutung, gerade auch für ein EU-weites Aktivwerden deutscher Unternehmen, gibt dieser Arbeitsbericht einen einführenden Überblick über die Grundlagen des Rechts der Europäischen Union
Data Sharing für KMU
No full textEin bewusster Umgang mit Daten ist für Unternehmen wichtiger denn je: Sie fördern Innovation in Geschäftsmodellen, erfordern aber auch einen effizienten und nachhaltigen Datenumgang. Unternehmen, die Daten teilen und nutzen, wirtschaften effizienter durch Data Sharing. In diesem Fachbuch werden verschiedene Aspekte des Data Sharings aus unternehmensübergreifender und -interner Perspektive, vorwiegend mit Blick auf kleine und mittelständische Unternehmen (KMU), betrachtet. Die Autor:innen untersuchen, wie Unternehmen Anreize schaffen können, um erfolgreich an der Datenökonomie teilzunehmen, aber auch welche externen Bedingungen gegeben sein sollten, um Unternehmen in die Lage zu versetzen, ihre ökonomischen Potenziale in Bezug auf Daten zu maximieren.
Das Buch zeigt, wie KMU den Wert ihrer Daten optimieren, vertrauensvolle Partnerschaften aufbauen, Sicherheitsbarrieren überwinden, eine datenzentrierte Kultur fördern und rechtliche Fragen auf praktische und effektive Weise regeln können. Die Autor:innen stellen umsetzbare Erkenntnisse und Beispiele aus der Praxis vor und geben KMUs die Werkzeuge an die Hand, um in einem datenzentrierten Geschäftsumfeld erfolgreich zu sein
Analyse verschiedener Verbindungsmittel zur Schubkraftübertragung in Holzbalkendecken mit Aufbeton
No full textDiese Arbeit befasst sich mit der Analyse und dem Vergleich verschiedener Verbindungsmittel zur Schubkraftübertragung in Holz-Beton-Verbunddeckenkonstruktionen (HBV-Decken). Ziel war es, die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit unterschiedlicher Systeme zu bemessen sowie ihre Wirtschaftlichkeit und Fertigungseignung zu bewerten.
Untersucht wurden hierfür vier Verbindungsmittel: die Kervenverbindung nach Norm, der Schubverbinder aus Streckmetall, die Hybrid-Nocken und die SFix-2 Schraube. Die Bemessung erfolgte unter Berücksichtigung der relevanten Normen und Vorschriften anhand eines realen Bauvorhabens, dem Neubau des „Schulcampus Stuttgart-Stammheim“. Neben der statischen Leistungsfähigkeit wurden auch Montageaufwand, Vorfertigungsgrad und Materialbedarf als entscheidende Kriterien in die Bewertung einbezogen.
Zur Ermittlung der Anwendungsgrenzen der Verbindungsmittel wurde eine Variantenuntersuchung durchgeführt, bei der die Holzträgerhöhe als variable Größe gewählt wurde. Dabei wurden drei Varianten mit unterschiedlichen Querschnittshöhen untersucht. Der Betonteilquerschnitt blieb mit 12 cm konstant, da diese Höhe bauphysikalisch vorgegeben ist. Die Relevanz der Untersuchung ergibt sich insbesondere daraus, dass die zulässige Gebäudehöhe des Bauvorhabens bereits die Obergrenze für die Einteilung in Gebäudeklasse 3 erreicht hat. Eine Reduzierung der gesamten Gebäudehöhe ist somit nur noch durch eine Reduktion der Höhe des Tragsystems des Deckenpakets möglich.
Die Ergebnisse zeigen, dass alle vier Verbindungsmittel grundsätzlich in der Lage sind, die Nachweise zu erfüllen. Unterschiede ergeben sich jedoch in der erforderlichen Stückzahl und im Aufwand der Umsetzung. Die Kervenverbindung erweist sich dabei als effizienteste Lösung, da hier eine geringe Anzahl an Verbindungsmitteln erforderlich sind, sie einen hohen Vorfertigungsgrad aufweist und mit geringem Montageaufwand umgesetzt werden kann. Der Schubverbinder aus Streckmetall folgt aufgrund seiner guten Vorfertigungseignung, während Hybrid-Nocken trotz geringer Stückzahl zusätzliche Arbeitsschritte auf der Baustelle erfordern. Die SFix-2 Schraube schneidet am schwächsten ab, da sie in hoher Stückzahl händisch auf der Baustelle montiert werden muss.
Die Variantenuntersuchung verdeutlicht, dass eine Reduzierung der Holzträgerhöhe technisch möglich ist, jedoch zu einem teilweise erheblichen Anstieg des Verbindungsmittelbedarfs führen kann. Dies ist insbesondere bei den Hybrid-Nocken der Fall, während der Anstieg bei der Kervenverbindung und beim Streckmetall moderater ausfällt