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Technologien für mehraxial lastangepasst angeordnete, textile Hochleistungsstrukturen mit hohem Vorfertigungsgrad zur Anwendung in Faserverbundwerkstoffen
No full textDie vorliegende kumulative Habilitationsschrift entstand im Rahmen der Tätigkeit von Lars Hahn als Forschungsgruppenleiter am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der Technischen Universität Dresden (TUD). Im Kapitel 1 werden die wissenschaftliche technische Ausgangssituation und die in den durchgeführten Forschungsarbeiten angewandten Basistechnologien sowie der theoretische Ansatz des Forschungsgebietes vorgestellt. Die entwickelten Technologien auf Basis der Multiaxial-Kettenwirktechnik und Robotik werden mit dem Titel der vorliegenden Habilitationsschrift „Technologien für mehraxial lastangepasst angeordnete, textile Hochleistungsstrukturen mit hohem Vorfertigungsgrad zur Anwendung in Faserverbundwerkstoffen“ zusammengefasst. Im Kapitel 2 werden ausgewählte eigene Publikationen vorgestellt. Hierzu gehören 12 in interdisziplinärer Zusammenarbeit erarbeitete Artikel aus Fachjournalen und Tagungsbeiträgen mit Peer Review Prozess und drei Patentanmeldungen. Vor den jeweiligen Publikationen wurden als thematische Verbindungen Überleitungen in Form von Zwischentexten erstellt.
Auf Basis der zwei fokussierten Herstellungstechnologien Multiaxial-Kettenwirktechnik
und Robotik umfassen die Publikationen drei Schwerpunktthemen: Gelege für 3D-Bauteilanwendungen (1), Bewehrungsstrukturen aus profilierten Carbongarnen zur Verarbeitung mit der Multiaxial-Kettenwirktechnik (2) sowie robotergestützt hergestellte biologisch-inspirierte 3D-Betonbewehrungen (3)
AP 4.3 Akzeptanzuntersuchung Wasserwiederverwendung & Stakeholder Dialog im Rahmen des Projektes FlexTreat
No full textIm Rahmen des BMBF-geförderten Projekts „FlexTreat“ wurde im Arbeitspaket 4.3 die Akzeptanz von Wasserwiederverwendung (WWV) in der Landwirtschaft untersucht. Angesichts zunehmender Wasserknappheit und Klimaveränderungen fokussiert das Projekt auf die Nutzung aufbereiteten Abwassers zur Entlastung natürlicher Ressourcen. Der Bericht kombiniert eine umfassende Literaturanalyse zur weltweiten und deutschen WWV-Praxis mit empirischen Daten aus Onlineumfragen, Experteninterviews und einem Stakeholder-Dialog. Die Ergebnisse zeigen, dass die Akzeptanz stark von soziodemographischen, psychologischen und informationsbezogenen Faktoren beeinflusst wird. Als zentrale Hürden gelten insbesondere gesundheitliche Bedenken, rechtliche Unsicherheiten und fehlendes Wissen. Der Bericht entwickelt darauf aufbauend Kommunikations- und Beteiligungsstrategien zur Akzeptanzsteigerung und hebt die Relevanz partizipativer Formate hervor. FlexTreat trägt damit zur Entwicklung tragfähiger Lösungen für eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung in der deutschen Landwirtschaft bei
Digitale Methoden WS2024
No full textWithin the project Digitale Methoden students implemented various projects with strong focus on digitalization and artificial intelligenc
Visual Explanations of Uncertainty in Artificial Intelligence: A Scoping Review
No full textThe visual communication of causes of uncertainty in Artificial Intelligence (AI) is a pressing issue. It can foster transparency and trust, reduce errors, and improve decision-making. To address this issue, a scoping review was conducted to provide an overview of the current state of research. The central research question is: How can uncertainty in AI systems be visually explained? With the help of AI services, 50 relevant publications from 2019 to 2024 were identified. Approximately 84% of these publications contain visualizations to represent uncertainties, and 44% provide visual explanations for these in addition. Most publications employing visual explanations of uncertainty (73%) focus on improving and developing AI systems. Among the 198 reviewed figures, most visualization techniques are used more frequently in the context of Uncertainty Visualization (UVis), except for heat maps, where approximately two-thirds are used to explain uncertainty. Furthermore, the results show that typical UVis techniques, such as error bars, are rarely utilized. For a more comprehensive analysis, the visual explanation techniques of uncertainty were manually clustered into 9 categories based on visual similarity. Only 23% of the reviewed publications employing such a visualization included figures from more than one category. As research on the explanation of uncertainty in AI progresses, it may be advantageous to expand the scope and leverage
the strengths of multiple visualization techniques and categories, as each can effectively capture a distinct aspect of uncertainty. The use of methods from different categories has the advantage that they may complement one another and enable a more comprehensive
understanding of uncertainty in AI systems
Studies on Vehicle Usability
No full textStudies on Vehicle Usability
This volume recaps selected empirical projects from the research group Empirical Research and User Experience (ERUX) at the Institute for Information Systems (iisys) at Hof University from 2023 to 2024. The focus is on the usability of features inside the vehicle, specifically driver assistance systems, climate control options, and situational awareness interfaces, which are designed to provide drivers with orientation and safety when transitioning from manual to automated driving modes.
While the first volume of this series included a large-scale survey and primarily relied on apparatus observation using eye tracking, the research projects referenced in the current volume employ a more qualitative empirical method spectrum, ranging from expert ratings to the analysis of use cases and concept testing with numerically limited user groups. As in the first volume, a conjoint study is also included.
In the automotive sector, the focus on "market" or "customer orientation" has made little noticeable progress in recent decades, and customer satisfaction with automobiles is declining. Over time, the cost-saving wave and, later, the demands and preferences of software development have determined HMI in the vehicle interior much more strongly than usability from the perspective of the drivers, who ultimately pay for the final product. Furthermore, at some OEMs, powerful design departments still have the final say on all surfaces that the driver interacts with. As a conclusion from a variety of detailed findings, it can be stated that there are still many areas for the consideration of user requirements in development.
At the same time, the studies reported here show that users' ability to provide meaningful feedback on future driving situations and associated requirements is limited. This volume does not advocate for the one-sided dominance of "marketing" or "marketing research" in the development process. Rather, what has been known for decades remains true: It is essential to strike a balance between engineering-based innovations, creative design concepts, customer expectations of value, and market-driven cost requirements. The expertise required for the ongoing coordination process is what ultimately determines market success
Integrated Aquaculture as an Element of Blue Green Infrastructure to Enhance the Sustainability of Food Production Systems and the Benefits to Urban Centres
No full textA synergetic coupling of Blue-Green Infrastructure (BGI) with other uses could provide sustainable ecosystem-based solutions to the challenges faced by urban centres. The impact of human-made climate change on urban centres and human nutrition calls for changes in the management of urban land, to alleviate its accumulating negative impacts. The present study proposes the use of elements of Integrated Aquaculture, such as hydroponic systems, as an element of BGI to provide a nature-based solution to developing self-sufficient and sustainable urban food systems, alongside the provision of ecosystem services. The food production potential of BGI was investigated through two experiments, each of which lasted four weeks – an indoor experiment with three plant species, Pak Choi (Brassica rapa var. chinensis), Iceberg Lettuce (Lactuca sativa L.) and Chinese Cabbage (Brassica pekinensis L.), grown in small Deep Water Culture (DWC) hydroponic units under controlled conditions to unserstand its nutrient uptake and biomass production potential, and an outdoor experiment where the plant species were grown in a hydroponic DFT-based Swimming Islands installed in a stormwater retention pond at Hof University of Applied Sciences, where its ability to compete in the external environment and produce food was studied. The plant species were found to reduce nitrate and phosphate in the small DWC units in the indoor experiment, with an average weekly phosphate removal of approximately 37%, 30% and 30% achieved by Pak Choi, Iceberg Lettuce and Chinese Cabbage respectively. In the first week of the experiment, an average nitrate depletion of approximately 80%, 62% and 70% were observed in the system (attributable not only to the plant species), and an average total above-root fresh biomass of approximately 80 g, 248 g and 62 g respectively was produced by Pak Choi, Iceberg Lettuce, Chinese Cabbage. However, the biomass production in the outdoor experiment was relatively much smaller.
The experiments in the present study showed that the plant species considered could reduce, in hydroponic Deep-Flow-Technique (DFT), nitrogen and phosphorus from water and do not need an additional oxygen supply of the holding water with technical equipment. Indeed, crops, such as Pak Choi, Iceberg Lettuce and Chinese cabbage could compete with external conditions and were suitable for use in DFT Swimming Islands during the summer months on a stormwater retention pond at Hof University. The suitability of the crops studied, in the form of hydroponics as BGI, to provide food in addition to ecosystem services was found to be unsatisfactory in the present study. This implies that additional research is necessary to investigate the resilience and nutrient demands of plant species that could potentially be used for food production within such environments
Introduction to PLC Programming - S7 1200 and S7 1500 under TIA PORTAL
No full textThis book is intended as a practical guide to the concepts of hardware and software configuration for industrial production automation using the TIA PORTAL software platform. Thus, anyone working in the field of automation will benefit from reading it, while it has been written for undergraduate students of electrical, mechanical and industrial engineering, as well as engineering students engaged in similar academic pursuits.
This book deals with the use of S7 1200 and S71500 PLCs to control operational components in automated systems, in accordance with current standards. It is a good starting point into the world of Siemens' Totally Integrated Automation (TIA) product range.
The book also contains practical examples and explanatory diagrams of the graphical interfaces of the TIA PORTAL software, which illustrate the programming and configuration procedures and techniques.
Those interested in developing local industrial communication networks to implement centralised and decentralised control system architectures will also find this book useful. It details techniques provided by Siemens that are well suited to programming plans under the TIA PORTAL platform.
It also introduces the reader to Human Machine Interface (HMI) development, covering topics such as hardware configuration, software programming, networking, testing and validation.
This book is an invaluable resource for those new to the field of industrial automation, as well as for teachers wishing to teach and gain expertise in this specialised area
Studien zur Mensch-Maschine-Schnittstelle bei Fahrerassistenzsystemen auf dem Weg zum autonomen Fahren
No full textDieses Buch rekapituliert Studien der Forschungsgruppe "Empirical Research and User Experience (ERUX)" am Institut für Informationssysteme (iisys) der Hochschule Hof über den Zeitraum 2019 bis 2022. Das zentrale Thema umfasst die Mensch- Maschine-Schnittstelle bei Fahrerassistenzsystemen auf dem Weg zum autonomen Fahren, untersucht am Beispiel des automatischen Einparkassistenten im Automobil. Zum Einsatz kam dabei ein breites Methodenspektrum, um eine umfassende Analyse und valide Ergebnisse zu gewährleisten.
Ausgangslage der Studien ist die Erkenntnis der Industrie, dass die Nachfrage nach Parkassistenten hinter den Erwartungen zurückgeblieben ist und viele Besitzer solcher Systeme diese nicht nutzen. Dies deutet auf eine unbefriedigende Akzeptanz neuer Technologien seitens der Autofahrer hin. Ziel der dargestellten Studien war es daher, die Gründe für diese Zurückhaltung zu ermitteln und Maßnahmen zur Steigerung der Akzeptanz bei den Endkunden abzuleiten.
Die erste Studie fokussiert sich auf Treiber und Vorbehalte deutscher Autofahrer gegenüber Fahrerassistenzsystemen. Im Ergebnis dieser quantitativen Studie zeigt sich, dass die Modernität dieser Systeme zwar wahrgenommen wird, die von ihnen ausgehenden funktionalen Verbesserungen jedoch unzureichend. Um diese Diskrepanz zu überwinden, empfiehlt sich eine stärkere Betonung funktionaler Vorteile in der Kommunikation seitens der Hersteller. Zudem zeigt sich, dass direkte Erfahrungen die Kaufbereitschaft der Kunden signifikant steigern können. Essentiell ist daher eine gezielte Heranführung der Kunden an die neuen Technologien.
Mittels Conjoint Measurement wird in einer zweiten Studie herausgearbeitet, dass Fahrerassistenzsysteme bereits einen erheblichen Nutzenbeitrag beim Autokauf darstellen, allerdings ist das Vertrauen in vollkommen autonome Fahrzeuge noch begrenzt. Bei der Entwicklung autonomer Fahrzeuge präferieren Autofahrer etablierte Automobilhersteller.
Die dritte Studie analysiert mittels Eye-Tracking Bedienmuster von Parkassistenz-systemen und leitet daraus Verbesserungspotenziale in Bezug auf intuitives Design und Nutzererfahrung ab.
Zum Vierten werden in einem Konzepttest alternative Szenarien für die Gestaltung von Parkassistenten evaluiert. Hierbei zeigt sich die Wichtigkeit einfacher und vertrauter Bedienungsmöglichkeiten.
Methodenübergreifend ist die entscheidende Rolle realer Erfahrungen für die kundenseitige Akzeptanz neuer Technologien zu konstatieren. Hersteller sollten daher verstärkt auf das Erlebnis ihrer Kunden setzen und diesen gezielte Nutzungsmöglich-keiten offerieren. Zudem ist die Integration von Kundenfeedback in die Entwicklungsbemühungen essentiell, um intuitive, nutzerfreundliche User Interfaces zu produzieren und auf diese Weise den Diffusionsprozess der neuen Technologien zu fördern
The Future of Sustainable Building: Potential Analysis of Green Buildings from a Water Management Perspective exemplified by KSB SE & Co. KGaA
No full textBuildings are as diverse as people themselves. As a result, it has become difficult to keep track of the technologically possible measures. But climate change is advancing and those who do not adapt to this change will have a hard time in the future. The goal is to investigate Green Buildings and identify possibilities for KSB to adapt to the future.
The research topic is as follows: "The Future of Sustainable Building: Potential Analysis of Green Buildings from a Water Management Perspective exemplified by KSB SE & Co. KGaA." The research topic was approached in two ways. Firstly, a literature search was carried out on existing green buildings. Secondly, KSB internal and KSB external experts were interviewed to assess the future situation. In this way, potentials for KSB in the area of green building were identified. The potentials were subsequently evaluated using the Priority Model of Sustainability. For this purpose, beneficial attributes were named for the respective dimension of sustainability and the respective potential. The attributes are used for potential analysis and were all worth one point in each dimension. The point scale starts at 0 (if a potential in a particular dimension does not offer any namable advantages) and ends at a maximum score of 10.
The results suggest that increased digitalization of the company's own products will bring great opportunities in the future. In addition, the results and research show that in the future the focus will be much more on the natural handling of rainwater. Similar to the increase in interest in rainwater management, there are opportunities for OEM partnership with urban greening companies.
Continued engagement in these matters will be the way forward
Welcome to the Meta(l)verse: „Virtual Metal“ – Welche Chancen und Herausforderungen ergeben sich für Metal und Metal-Festivals im virtuellen Raum
No full textDer Begriff des „Metaverse“ umschreibt das Zusammenwachsen von virtueller und physischer Welt. Die dahinterstehende technische Entwicklung führt zu einer Veränderung der Marktbedingungen und soll neue Geschäftsmodelle ermöglichen – auch im Bereich der Festivalökonomie. Der Text widmet sich den Chancen und Herausforderungen die das Metaverse der Veranstaltungs- und Musikbranche und dabei insbesondere dem Metal-Segment sowie den einschlägigen Festivals im Metaversum eröffnet. Der Beitrag nähert sich dem Thema konzeptionell, auf Basis einer ethnographischen Analyse von Use Cases, deren Übertragbarkeit auf diesen Kontext untersucht wird. Dabei zeigt sich, dass die Inszenierung von Live-Musik im Bereich des Metals im virtuellen Raum aktuell nur mit Einbußen des Festivalflairs und des Erlebnischarakters möglich ist, jedenfalls dann, wenn herkömmliche „physische“ Festival-Erfahrungen als Maßstab herangezogen werden. Potenziale ergeben sich jedoch durch den Vertrieb virtueller Güter und die Nutzbarmachung digitaler Services als Verlängerung der Vermarktungswertkette von Konzertevents. Insgesamt bedarf es einer medienadäquaten Inszenierung und des angemessenen Rückgriffs auf einschlägige Instrumente der virtuellen Sphäre um in diesem Kontext erfolgreich zu sein.The term "metaverse" describes the merging of the virtual and physical world. The underlying technical development leads to a change in market conditions and should enable new business models - also in the area of the festival economy. The text is dedicated to the opportunities and challenges that the metaverse opens up for the event and music industry, especially for the metal segment and respective festivals. The article approaches the topic conceptually, on the basis of an ethnographic analysis of use cases, whose transferability to this context is examined. It is shown that the staging of live music in the field of metal in virtual space is currently only possible with a loss of festival flair and entertainment quality, at least if conventional "physical" festival experiences are taken as yardstick. However, there is potential in the distribution of virtual goods and the utilisation of digital services as an extension of the value chain of concert events and festivals. All in all, a media-adequate staging and the appropriate use of relevant instruments of the virtual sphere are needed to be successful in this context