Offenburg University of Applied Sciences
Hochschulschriftenserver der Hochschule OffenburgNot a member yet
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KI-Kompetenz fördern - Pädagogisches Making in der Hochschullehre
No full textKünstliche Intelligenz (KI) durchdringt unser Leben immer stärker. Studierende werden im Alltag und an Hochschulen zunehmend mit KI-Anwendungen konfrontiert. An der Hochschule Offenburg werden deshalb KI-bezogene Lehrangebote curricular verankert, um Studierende im Erwerb von KI-Kompetenz zu unterstützen.
Der Beitrag stellt ein Konzept für die Entwicklung von Lehrveranstaltungen nach der Idee des pädagogischen Makings zur Förderung von KI-Kompetenz in der Hochschullehre vor. Konkretisiert wird das Konzept anhand eines Moduls zum Thema Chatbots, dessen Lehrinhalte interdisziplinär aus verschiedenen Perspektiven ausgearbeitet werden
Triggering Germany's ambitious dream of a completely renewable electricity sector by 2035
No full textWith recent developments in the Ukrainian-Russian conflict, many are discussing about Germany’s dependency on fossil fuel imports in its energy system, and how can the country proceed with reducing that dependency. With its wide-ranging consumption sectors, the electricity sector comes as the perfect choice to start with. Recent reports showed that the German federal government is already intending to have a fully renewable electricity by 2035 while exploiting all possible clean power options. This was published in the federal government’s climate emergency program (Easter Package) in early 2022. The aim of this package is to initiate a rapid transition and decarbonization of the electricity sector. The Easter Package expects an enormous growth of renewable energies to a completely new level, with already at least 80% renewable gross energy consumption, with extensive and broad deployment of different generation technologies on various scales. This paper will discuss this ambitious plan and outline some insights into this huge and rapidly increasing step, and show how much will Germany need in order to achieve this huge milestone towards a fully green supply of the electricity sector. Different scenarios and shares of renewables will be investigated in order to elaborate on preponed climate-neutral goal of the electricity sector by 2035. The results pointed out some promising aspects in achieving a 100% renewable power, with massive investments in both generation and storage technologies
Prozessanalyse und Prozessoptimierung der qualitativen Endprüfung im Sonderfahrzeugbau am Beispiel der Hubrettungsfahrzeuge
No full textDie Arbeit beschäftigt sich mit dem Prüfprozess der qualitativen Fahrzeugendprüfung im Sonderfahrzeugbau am Beispiel von Hubrettungsfahrzeuge. Hierbei wird der aktuelle Zustand mit einer Ist-Analyse ermittelt und Optimierungsmöglichkeiten ausgearbeitet.
Zu Beginn erfolgt eine allgemeine Einleitung in diese Arbeit, bevor eine Auseinandersetzung der Aufgabenstellung sowie den damit verfolgten Zielen weiter vorgegangen wird, die mit dieser Bachelorarbeit wissenschaftlich erarbeitet werden sollen.
Für eine allgemeine Grundlage wird in dem zweiten Kapitel die Ablaufstrukturen des Produktionssystems der Firma Rosenbauer Karlsruhe GmbH erläutert sowie das angewendete Analysiersystem und die angewendeten Lean Management Methoden.
Das dritte Kapitel beinhaltet die Ist-Analyse der qualitativen Endprüfung der Hubrettungsfahrzeuge, dem Q-Gate 1. Die Vorgehensweise der Prozessaufnahme und -analyse werden beschrieben und aufgezeigt. Ebenfalls wird der Ist-Zustand bewertet.
Auf der Basis der Ist-Analyse werden zum Schluss die Optimierungsmöglichkeiten ausgearbeitet. Die drei größten Optimierungspotenziale werden in Konzepte ausgearbeitet. Außerdem wird die Prozessumsetzung in der Form von der Einführung der neuen Vorgabezeit und Regelkommunikationssitzungen dargestellt.The thesis deals with the testing process of the qualitative final vehicle inspection in special vehicle construction using the example of arial rescue vehicles. The current status is determined with an as-is analysis and optimization possibilities are worked out.
At the beginning, there is general introduction to this work, before a discussion of the task and goals pursued with it are further proceeded, which are to be worked out scientifically with this bachelor thesis.
For a general basis, the second chapter explains the process structures of the production system of Rosenbauer Karlsruhe GmbH as well as the applied analysis system and the applied lean management methods.
The third chapter contains the actual analysis of the qualitative final inspection of the aerial rescue vehicle, the Q-Gate 1. The procedure of the process recording and analysis are described and shown. The actual state is also evaluated.
On the basis of the as-is analysis, the optimization possibilities are worked out at the end. The three largest optimization potentials are elaborated in concepts. In addition, the process implementation is presented in the form of introduction of the new standard time and regular communication meetings
Konstruktion einer Vorrichtung zum Blockieren von Bohrköpfen für Maschinengrößen AVN250 - AVN1400
No full textDer Konkurrenzdruck, der in meisten Fällen durch neue und bereits bestehende Wettbewerber immer steigt, leitet in den Unternehmen dazu, neue Fertigungstechnologien, Entwicklungen neuer und vorhandener Produkte vorzunehmen, wenn sie weiterhin auf dem Markt sich behaupten bzw. existieren wollen. Um Zielsetzungen wie diese realisieren zu können, werden unaufhörlich Optimierungsvarianten und Maßnahmen ermittelt und an- gewandt. Durch die Vielfalt der Produkte auf dem Markt und den damit verbundenen Chancen, ein Produkt sicher und mit möglichst wenigen Verluste einzusetzen, bieten sich im Laufe der Zeit viele Möglichkeiten. Im Zuge dieser Vorhaben hat die Abteilung Konstruktion der Firma Herrenknecht AG beschlossen, eine Vorrichtung zu entwickeln, um gebrauchte AVN für den Wiedereinsatz zu prüfen. Mit der Vorrichtung werden neugebaute und bereits bestehende Bohrkopfantriebe sicherer und leichter zum Stillstand gebracht und gleichzeitig Messungen durchgeführt. Hierzu wird zuerst eruiert, konzipiert, konstruiert, gefertigt (intern und/oder extern) und anschließend in Betrieb genommen. Dabei werden die bis jetzt erlernten Studieninhalte in unterschiedlichen Aufgaben gefordert und die Herangehensweise an die Aufgaben angewandt
Entwicklung einer Fügetechnologie für explosionsgeschützte elektrische Antriebe
No full textStetig steigende Anforderungen im Bereich der explosionsgeschützten Stellantriebe (Ex-Stellantriebe) führen dazu, dass der Stellantriebshersteller AUMA Riester GmbH & Co. KG eine Weiterentwicklung seiner Baureihe anstrebt bzw. neue Antriebe entwickeln muss. Die Hauptsicherheitsanforderung an explosionsgeschützte Antriebe besteht darin, dass der Stellantrieb und das Getriebe nicht zur Zündquelle werden dürfen.
Um dies zu erreichen, sind verschiedene Maßnahmen erforderlich. Eine davon ist die druckfeste Kapselung, bei der das Motorgehäuse so konstruiert wird, dass eine Zündung im Innenraum nicht zur Zündquelle für die Umgebung werden darf. Während der Montage des Stators im Gehäuse mittels Schrumpfens kommt es zu Verformungen des Gehäuses, wodurch der Explosionsschutz nicht mehr gewährleistet werden kann.
Im Verlauf der Arbeit werden Lösungen erarbeitet, um diese Verformungen zu vermeiden. Gleichzeitig wird das Klebeverfahren als alternative Fügemethode verfolgt. Dabei werden Versuche mit bekannten Klebestoffherstellern geplant. Die Versuche werden alle vor Ort bei den Herstellern durchgeführt, um Prozessunsicherheiten auszuschließen. Diese Versuchsteile werden dann einem Temperaturwechseltest und einem Scherfestigkeitstest untergezogen. Bei dem Temperaturwechseltest wird die wiederholte Belastung der Klebverbindung durch Temperaturänderungen simuliert. Der Motor wird dabei zyklisch zwischen niedrigen und hohen Temperaturen unter realistischen Bedingungen gebracht. Bei dem Scherfestigkeitstest wird die Widerstandsfähigkeit der Klebverbindung bei hohen Temperaturen getestet.
Außerdem wird im Verlauf dieser Arbeit kurz auf den Toleranzring und den Sprengring als alternative Befestigungsmethode für den Motor eingegangen
Entwicklung eines arteriellen Filterdesigns im Oxygenator mittels Strömungssimulation
No full textDie Masterarbeit beinhaltet die strömungsoptimierte Konzeptentwicklung eines arteriellen Blutfilters des Oxygenators Quadrox-i Adult hinsichtlich effektiver Filterfläche sowie dessen Füllvolumen. Diese Zielkriterien sollen bei einem möglichst geringen Druckverlust verbessert werden
Anthropometrische Optimierung von medizinischen Trainingsgeräten der Medizinklasse Im zur Verbesserung der Bewegungsabläufe am Beispiel des Gerätes Kniebeuger und -strecker der FACTUM®-Linie
No full textDie vorliegende Bachelorarbeit hat das Ziel, eines der FACTUM®-Geräte der Firma FREI medical GmbH anthropometrisch zu optimieren. Das bedeutet, dass diese an die Körpermaßdaten der Nutzer*innen angepasst werden. Diese Aufgabe wird exemplarisch am Kniebeuger und -strecker der Produktlinie durchgeführt.
Diese Anpassung ist erforderlich, da die derzeitigen Angaben zu den Körpergrößen, für die das Gerät verwendet werden kann, nicht der Realität entsprechen. In der Gebrauchsanweisung wird angegeben, dass Personen mit einer Körpergröße zwischen 1,50 m und 2,00 m den Kniebeuger und -strecker nutzen können. In der Praxis treten jedoch bei einer Körpergröße unter 1,60 m und über 1,95 m Probleme bei der Benutzung auf. Diese beziehen sich auf die Einstellung der optimalen Sitzposition sowie die damit verbundene korrekte Einstellung des Drehpunktes. Dies kann zu unphysiologischen Belastungen des Kniegelenks führen, die sich beispielsweise durch zu hohe Scherkräfte äußern. Durch die Anpassung an die anthropometrischen Daten kann dies vermieden und die Geräte für die angegebene Nutzer*innengruppe gebrauchstauglich gestaltet werden. Des Weiteren kann dadurch der Markt für den Export der Geräte erweitert werden. Durch die Optimierung werden die Geräte auch für kleinere Anwender*innen problemlos nutzbar sein, was beispielsweise den Export in den asiatischen Raum ermöglicht. Dies hätte ebenfalls eine Umsatzsteigerung für die Firma FREI medical GmbH zur Folge.
Mittels einer IST-Analyse werden die benötigten Anpassungsmaßnahmen herausgearbeitet und eine Nutzer*innen-Umfrage durchgeführt. Diese dient dazu, dass Kund*innen-Feedback zu überprüfen und eventuelle weitere Probleme herauszufiltern. Anschließend werden die notwendigen anthropometrischen Daten beschafft, um die Konzepte für die Anpassung der Komponenten auszuarbeiten. Bei der Umsetzung der Konzepte stellt sich jedoch heraus, dass die Anpassung des Gerätes an die anthropometrischen Daten nicht durch relativ kleine Optimierungen erfolgen kann. Aus diesem Grund werden die für die Optimierungen herausgearbeiteten Maße in eine kinematische Darstellung übertragen. Diese dient als Entwurf für eine Neukonstruktion des Kniebeugers und -streckers
City 5.0: Citizen involvement in the design of future cities
No full textA citizen-centric view is key to channeling technological affordances into the development of future cities in which improvements are made with the quality of citizens’ life in mind. This paper proposes City 5.0 as a new citizen-centric design paradigm for future cities, in which cities can be seen as markets connecting service providers with citizens as consumers. City 5.0 is dedicated to eliminating restrictions that citizens face when utilizing city services. Our design paradigm focuses on smart consumption and extends the technology-centric concept of smart city with a stronger view on citizens’ roadblocks to service usage. Through a series of design workshops, we conceptualized the City 5.0 paradigm and formalized it in a semi-formal model. The applicability of the model is demonstrated using the case of a telemedical service offered by a Spanish public healthcare service provider. The usefulness of the model is validated by qualitative interviews with public organizations involved in the development of technology-based city solutions. Our contribution lies in the advancement of citizen-centric analysis and the development of city solutions for both academic and professional communities
A Multidimensional Assessment of a Novel Adaptive Versus Traditional Passive Ankle Sprain Protection Systems
Get PDFBackground:
Ankle braces aim to reduce lateral ankle sprains. Next to protection, factors influencing user compliance, such as sports performance, motion restriction, and users’ perceptions, are relevant for user compliance and thus injury prevention. Novel adaptive protection systems claim to change their mechanical behavior based on the intensity of motion (eg, the inversion velocity), unlike traditional passive concepts of ankle bracing.
Purpose:
To compare the performance of a novel adaptive brace with 2 passive ankle braces while considering protection, sports performance, freedom of motion, and subjective perception.
Study Design:
Controlled laboratory study.
Methods:
The authors analyzed 1 adaptive and 2 passive (one lace-up and one rigid brace) ankle braces, worn in a low-cut, indoor sports shoe, which was also the no-brace reference condition. We performed material testing using an artificial ankle joint system at high and low inversion velocities. Further, 20 male, young, healthy team sports athletes were analyzed using 3-dimensional motion analysis in sports-related movements to address protection, sports performance, and active range of motion dimensions. Participants rated subjective comfort, stability, and restriction experienced when using the products.
Results:
Subjective stability rating was not different between the adaptive and passive systems. The rigid brace was superior in restricting peak inversion during the biomechanical testing compared with the passive braces. However, in the material test, the adaptive brace increased its stiffness by approximately 400% during the fast compared with the slow inversion velocities, demonstrating its adaptive behavior and similar stiffness values to passive braces. We identified minor differences in sports performance tasks. The adaptive brace improved active ankle range of motion and subjective comfort and restriction ratings.
Conclusion:
The adaptive brace offered similar protective effects in high-velocity inversion situations to those of the passive braces while improving range of motion, comfort, and restriction rating during noninjurious motions.
Clinical Relevance:
Protection systems are only effective when used. Compared with traditional passive ankle brace technologies, the novel adaptive brace might increase user compliance by improving comfort and freedom of movement while offering similar protection in injurious situations
Thermo-Electro-Mechanical Modeling and Experimental Validation of Thickness Change of a Lithium-Ion Pouch Cell with Blend Positive Electrode
Get PDFLithium-ion battery cells exhibit a complex and nonlinear coupling of thermal, electrochemical,and mechanical behavior. In order to increase insight into these processes, we report the development of a pseudo-three-dimensional (P3D) thermo-electro-mechanical model of a commercial lithium-ion pouch cell with graphite negative electrode and lithium nickel cobalt aluminum oxide/lithium cobalt oxide blend positive electrode. Nonlinear molar volumes of the active materials as function of lithium stoichiometry are taken from literature and implemented into the open-source software Cantera for convenient coupling to battery simulation codes. The model is parameterized and validated using electrical, thermal and thickness measurements over a wide range of C-rates from 0.05 C to 10 C. The combined experimental and simulated analyses show that thickness change during cycling is dominated by intercalation-induced swelling of graphite, while swelling of the two blend components partially cancel each other. At C-rates above 2 C, electrochemistry-induced temperature increase significantly contributes to cell swelling due to thermal expansion. The thickness changes are nonlinearly distributed over the thickness of the electrode pair due to gradients in the local lithiation, which may accelerate local degradation. Remaining discrepancies between simulation and experiment at high C-rates might be attributed to lithium plating, which is not considered in the model at present