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Course of studies
Nachhaltigkeit ist für die Gesellschaften unseres Planeten von grundlegender Bedeutung, ebenso wie Software Systeme immer mehr Teil der heutigen Gesellschaften werden. Daher gewinnt Nachhaltigkeit auch immer mehr an Relevanz im Software Engineering und es wurden erste Ansätze entwickelt, um Nachhaltigkeit bei dem Software System Design zu berücksichtigen. Dennoch bleibt es schwer die erst später eintreffenden Auswirkungen von Entscheidungen, die beim System Design getroffen werden, zu erkennen und zu bewerten. Um diese schwierige Aufgabe zu unterstützen, wird in der Keynote die Metapher „Sustainability Debt“ vorgestellt. Die Metapher hilft bei der Identifikation, Dokumentation und Kommunikation von Nachhaltigkeitsfragen im Software Engineering. Sie baut auf der bestehenden Metapher des „Technical Debt“ auf und erweitert diese um vier weitere Dimensionen der Nachhaltigkeit (individuell, sozial, ökologisch, ökonomisch). Neben der Bedeutung der Metapher Sustainability Debt und ihrer Verwendung im Software Engineering wird im Rahmen der Keynote auch darauf eingegangen wie im Software Engineering Entscheidungen getroffen werden. Da Entscheidungen im Rahmen des Sustainability Debts immer bedeuten einen Kompromiss zu schließen zwischen zeitnahen und entfernten Ergebnissen. Bei solchen intertemporalen Entscheidungen werden entfernte Ergebnisse oft als weniger bedeutsam bewertet als zeitnahe, was berücksichtigt werden muss, um eine entsprechende Entscheidungsunterstützung zur Verringerung des Sustainability Debts zu liefern.
Die Arbeit Digitale Markenentwicklung - Analyse des Markenauftritts der Bundeswehr anhand des identitätsbasierten Markenführungskonzepts beschäftigt sich mit der Bundeswehr als Markenkonstrukt. Als theoretische Grundlage dient das identitätsbasierte Markenführungskonzept von F.-R. Esch. Hierzu gilt es außerdem zu untersuchen, inwieweit sich Online-, Hybrid- und Offlinemarken voneinander abgrenzen und wie sich das identitätsbasierte Markenführungskonzept zu diesen verhält. Ziel ist es, die Marke Bundeswehr mit der Markenidentitätstheorie anhand eines ausgewählten Kanals praktisch zu beschreiben, sowie dessen Ergebnisse in Beziehung zur Theorie zu stellen. Kern des Ziels ist es auch festzustellen, wo die Bundeswehr der Theorie folgt und wo sie davon abweicht, woraus sich weiterführende Handlungsempfehlungen ergeben können.
In der vorliegenden Masterarbeit wurden verschiedene Ansteuerungsstrategien für den Betrieb von dreiphasigen Active-Neutral-Point-Clamped- (ANPC) Mittelspannungs-Netzumrichtern mit Siliziumkarbid (SiC) Halbleiterschaltelementen untersucht. Durch die Vielzahl an aktiven Schaltelementen können bei der ANPC-Topologie zur Modellierung des gewünschten Ausgangssignals zahlreiche unterschiedliche Ansteuerungsstrategien eingesetzt werden. Je nach gewählter Ansteuerungsstrategie können so unter anderem die Faktoren Schalt- und Durchlassverluste, Wirkungsgrad, Verlustverteilung, Schalter- und Ausgangsschaltfrequenz, der Oberschwingungsanteil des Ausgangssignals, sowie die maximale Spannungsbelastung der Halbleiter beeinflusst werden.
Neben der elektrotechnischen Beschreibung der aktuell eingesetzten Umrichter-Technologien wurden in dieser Arbeit primär aus aktuellen Veröffentlichungen und Dissertationen verschiedene Möglichkeiten für die Ansteuerung von ANPC-Umrichter zusammengetragen und insgesamt sieben Sinus-Pulsweiten-Modulationsstrategien (S-PWM) im Detail untersucht. Hierbei wurde für jede vorgestellte Modulationsstrategie das Grundfunktionsprinzip aufgezeigt und analysiert, sowie die sich daraus ergebenden Vor- und Nachteile herausgearbeitet.
Anschließend wurden alle vorgestellten S-PWM-Strategien in der Schaltungssimulationssoftware PLECS implementiert und diese in verschiedenen Betriebszuständen simuliert. Die Simulation ergab, dass sich bei der ANPC-ALD-Strategie eine bestmögliche Verlustverteilung zwischen den Halbleiterelementen einstellt, bei der ANPC-OOZS-Strategie die geringsten Durchlassverluste entstehen und bei den Strategien ANPC-DF, -12, -R2:1 und -SSLD im Bereich der Nulldurchgänge des Ausgangssignals an den inneren Halbleitern kurzzeitige kritische Überspannungen auftreten. Bei den Strategien ANPC-11-Sync, -ALD und -OOZS treten dagegen keine Überspannungen an den Halbleitern auf.
Ausgehend von diesen Simulationsergebnissen wurden die Strategien ANPC-DF, -ALD und -OOZS für den potentiellen Einsatz in Mittelspannungsumrichtern ausgewählt, auf einem FPGA-Board implementiert und damit eine geeignete Niederspannungstestplattform in Betrieb genommen. Durch praktische Messungen auf dieser Testplattform konnten die Simulationsergebnisse in einem ersten Schritt verifiziert werden. Sowohl das erstellte Simulationsmodell als auch die in Betrieb genommene Testplattform können somit zukünftig für weitere Untersuchungen im Bereich der ANPC-Umrichter-Ansteuerungsstrategien eingesetzt werden.
Digital twin as a service : Ressourcenmanagement mit Energiedaten aus cyber-physischen Systemen
(2019)
Die Energiewende führt zu einer Paradigmenänderung. Der Zeitpunkt der Energieabnahme wird sich zunehmend an dem der Energieerzeugung orientierten. Die Steuerung des Energiebedarfs kann durch energieorientierte Produktionsplanung gesteigert werden. Dies erfordert eine Vorhersage des Energiebedarfs. Hierfür wird ein System entwickelt, das eine Modellierung mittels maschinellen Lernens nutzt. Die Datenbasis wird durch eine Vorgehensweise zur Abstrahierung von Fertigungsmaschinen erzeugt. Das System besteht aus gruppierten Microservices, es berücksichtigt die unterschiedlichen Anforderungen der Modelle an die Infrastruktur. Die Modelle sind in digitalen Zwillingen integriert, die als Dienst genutzt werden. Hierdurch ist eine effiziente Adaption von ˜Äderungen an Fertigungsmaschine oder Modell-Methodik möglich. Eine exemplarische Anwendung der Abstraktionsmethode und der Modellierung mittels neuronalen Netzes demonstrieren die Umsetzbarkeit.
Impact of lung volume changes on perfusion estimates derived by Electrical Impedance Tomography
(2019)
Ziel dieser Arbeit ist es zu erforschen inwiefern Führungskräfte den gesundheitlichen Zustand ihrer Mitarbeiter beeinflussen können. Macht falsche Führung krank? Wie kann man gesunde Führung umsetzen und warum ist das wichtig? Hierbei wird negativer Stress am Arbeitsplatz als Hauptfaktor für Burnout und psychische Erkrankungen näher analysiert. Traditionelles Führungsverhalten wird kritisch betrachtet und begründet folglich wichtige Ansätze gesundheitsförderlichen Führens. Die Bedeutung gesunder Führung und der Einfluss des direkten Vorgesetzten auf die eigene Zufriedenheit werden anhand aktueller Studien gezeigt. Gesundheitsmaßnahmen der leitenden Organisation und Personalentwicklung bilden zusätzlich wichtige Komponenten.
Jene Erwartungen, die heutzutage an die Führungspositionen gestellt sind, werden im weiteren Verlauf der Thesis hinterfragt. Welche Herausforderungen entstehen für Führungskräfte und Geschäftsleitung? Die Bedeutung von Führungskompetenzen und Führungskräfteentwicklung nimmt seit Jahren zu.
Als praktisches Beispiel dafür wurden zu den Forschungsfragen Interviews mit der jeweiligen Leitung des betrieblichen Gesundheitsmanagements zweier Unternehmen aus der Region Südschwarzwald geführt. Die qualitative Befragung ergab einen eindeutigen Bedarf an psychischem Gesundheitsmanagement. Die Rolle von Führungskräften wird in beiden Fällen als höchst bedeutend angesehen und in der Studienanalyse näher erläutert.