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Analyse und Bewertung von Temperaturprofilen der handelsüblichen Heißluftgeräte für Augenoptiker
(2012)
Die Bachelorthesis „Analyse und Bewertung von Temperaturprofilen der handelsüblichen Heißluftgeräte für Augenoptiker“ untersucht die Temperaturen im Erwärmungstopf eines handelsüblichen Heißluftgerätes während der Betriebssituation. Sie hat zum Ziel, die örtliche Temperaturverteilung, den zeitlichen Temperaturverlauf, sowie die Definierbarkeit der Temperatur zu analysieren. Zur Temperaturbestimmung wird an definierten Messpunkten eine direkte Temperaturmessung vorgenommen. Darüber hinaus werden die Ergebnisse bewertet. In der Studie wurden ein nicht regelbares Heißluftgerät und ein Heißluftgerät mit Temperaturregelung getestet. Ergänzend wurde der Temperatursensor des temperaturregelbaren Heißluftgerätes isoliert auf sein Verhalten untersucht. Zusätzlich wurde die Beeinflussung der Temperaturverteilung durch die Änderung der Luftströmung mit einer geänderten Siebabdeckung gemessen. Die Temperaturanalyse zeigte deutliche Unterschiede in der örtlichen Verteilung der Temperatur im Erwärmungstopf des Gerätes. Auch im zeitlichen Temperaturverlauf wurden Abweichungen festgestellt. Beides führt zur Einschränkung einer exakten Temperaturvorwahl und somit zur Einschränkung der optimalen Anwendung für den Benutzer. Durch die Verwendung der selbst konstruierten Siebabdeckung konnte zwar eine Veränderung der Temperaturverteilung im Erwärmungstopf erreicht werden, sie führte jedoch nicht zu einer Verbesserung der Situation.
Leveraging Augmented Reality to Support Context-Aware Tasks in Alignment with Business Processes
(2021)
The seamless inclusion of Augmented Reality (AR) with Business Process Management Systems (BPMSs) for Smart Factory and Industry 4.0 processes remains a challenge. Towards this end, this paper contributes an approach integrating context-aware AR into intelligent business processes to support and guide manufacturing personnel tasks and enable live task assignment optimization and support task execution quality. Our realization extends two BPMSs (Camunda and AristaFlow) and various AR devices. Various AR capabilities are demonstrated via a simulated industrial case study.
Production processes in Industry 4.0 settings are usually highly automated. However, many complicated tasks, such as machine maintenance, must be executed by human workers. In current smart factories, such tasks can be supported by Augmented Reality (AR) devices. These AR tasks rely on high numbers of contextual factors like live data from machines or work safety conditions and are mostly not well integrated into the global production process. This can lead to various problems like suboptimal task assignment, over-exposure of workers to hazards like noise or heat, or delays in the production process. Current Business Process Management (BPM) Systems (BPMS) are not capable of readily taking such factors into account. There- fore, this contribution proposes a novel approach for context- integrated modeling and execution of processes with AR tasks. Our practical evaluations show that our AR Process Framework can be easily integrated with prevalent BPMS. Furthermore, we have created a comprehensive simulation scenario and our findings suggest that the application of this system can lead to various benefits, like better quality of AR task execution and cost savings regarding the overall Industry 4.0 processes.
Although production processes in Industry 4.0 set- tings are highly automated, many complicated tasks, such as machine maintenance, continue to be executed by human workers. While smart factories can provide these workers with some digitalization support via Augmented Reality (AR) devices, these AR tasks depend on many contextual factors, such as live data feeds from machines in view, or current work safety conditions. Although currently feasible, these localized contextual factors are mostly not well-integrated into the global production process, which can result in various problems such as suboptimal task assignment, over-exposure of workers to hazards such as noise or heat, or delays in the production process. Current Business Process Management (BPM) Systems (BPMS) were not particularly designed to consider and integrate context-aware factors during planning and execution. This paper describes the AR-Process Framework (ARPF) for extending a BPMS to support context-integrated modeling and execution of processes with AR tasks in industrial use cases. Our realization shows how the ARPF can be easily integrated with prevalent BPMS. Our evaluation findings from a simulation scenario indicate that ARPF can improve Industry 4.0 processes with regard to AR task execution quality and cost savings.
Industry 4.0 production comprises complicated highly automated processes. However, human activities are also a crucial component of these processes, e.g., for machine main- tenance. Task assignment of human resources in this domain is challenging, as many factors have to be taken into account to ensure effective and efficient activity execution and satisfy special conditions (like worker safety). To overcome the limita- tions of current Business Process Management (BPM) Systems regarding activity resource assignment, this contribution provides a BPM-integrated approach that applies fuzzy sets for activity assignment. Our findings suggest that this approach can be easily applied to complex production scenarios, while providing efficient performance even with a large number of concurrent activity assignment requests. Additionally, our evaluation shows its potential for improved work distribution which can lead to cost savings in Industry 4.0 production processes.
Today’s Industry 4.0 Smart Factories involve complicated and highly automated processes. Nevertheless, certain crucial activities such as machine maintenance remain that require human involvement. For such activities, many factors have to be taken into account, like worker safety or worker qualification. This adds to the complexity of selection and assignment of optimal human resources to the processes and overall coordination. Contemporary Business Process Management (BPM) Systems only provide limited facilities regarding activity resource assignment. To overcome these, this contribution pro- poses a BPM-integrated approach that applies fuzzy sets and rule processing for activity assignment. Our findings suggest that our approach has the potential for improved work distribution and cost savings for Industry 4.0 production processes. Furthermore, the scalability of the approach provides efficient performance even with a large number of concurrent activity assignment requests and can be applied to complex production scenarios with minimal effort.
Die Bachelorthesis Vergleich zwischen Muster-Elektroretinogramm und multifokalem Elektroretinogramm bei Patienten mit Retinitis Pigmentosa untersucht, welches elektrophysiologisches Verfahren besser für die Verlaufskontrolle bei Patienten mit Retinitis Pigmentosa (RP) geeignet ist. Dafür wird ein direkter Vergleich zwischen dem multifokalen Elektroretinogramm (mfERG) und dem Muster-Elektroretinogramm (PERG) vorgenommen. Darüber hinaus wird die Korrelation zwischen diesen Untersuchungsmethoden bei Normalpersonen geprüft. Die Eignung des mfERGs und des PERGs zur Dokumentation der Krankheitsentwicklung wird in dieser Arbeit unter dem aktuellen Stand der Forschung beleuchtet. In der Studie wurden 9 Normalprobanden und 14 RP-Patienten mit den zu vergleichenden Methoden untersucht. Bei den Patienten wurden zusätzlich weitere Untersuchungen herangezogen, wie die Ableitung eines Ganzfeld-Elektroretinogramms (Ganzfeld-ERG) zur Sicherung der Diagnose, die Gesichtsfeldmessung mit dem Goldmann-Perimeter und die Fundusauto uoreszenz (FAF) mit dem Heidelberg Retina Angiograph. Beim multifokalen ERG wurde ein Reizmuster mit 61 Sechsecken verwendet. Die Ableitung des transienten und des steadystate Muster-ERGs erfolgte mit den Karogröÿen 0,8° und 18°. Bei allen elektrophysiologischen Ableitungen wurden die Empfehlungen der International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV) beachtet und DTL-Fadenelektroden genutzt. Für die statistische Auswertung kamen die Korrelations- und Regressionsanalyse sowie der McNemar-Test zum Einsatz. Die Korrelationsanalyse zwischen dem Muster-ERG und dem multifokalen ERG bei den Normalprobanden untersuchte, ob ein linearer Zusammenhang der beiden Verfahren besteht. Die Analyse lieferte lediglich eine mittlere Korrelation (r = 0,65 und r = 0,62), die jedoch nicht signikant belegt wurde (p = 0,056 und p = 0,077). Da bei der Mehrheit der Patienten die Erkrankung schon zu weit fortgeschritten war, konnte nur bei einigen Probanden eine signikante Antwort mit den elektrophysiologischen Methoden registriert werden. Nur bei 8 von 28 Augen der Patienten war eine signikante Ableitung mit dem PERG möglich. Beim mfERG waren es 5 von 28 Augen. Das Ganzfeld-ERG konnte nur bei einem Patienten registriert werden. Die Mehrheit der Patienten wies ein zentrales Restgesichtsfeld von unter 30 ° auf. Die FAF zeigte nur bei 4 Patienten noch erhaltene Bereiche. Der McNemar-Test konnte keinen Aufschluss darüber geben, welches Verfahren besser misst. Wie auch schon in anderen Studien bestätigt, sind das multifokale ERG und das Muster-ERG für die Anwendung bei der Dokumentation des Krankheitsverlaufs geeignet. Um endgültig herauszunden, welches Verfahren bessere Resultate liefert bei Patienten mit Retinitis Pigmentosa, sollten entsprechende Ausschlusskriterien gewählt werden und nach besseren Möglichkeiten für die Patientenrekrutierung gesucht werden. Dadurch kann eine zu geringe Anzahl an Patienten, bei denen noch Antworten ableitbar sind, vermieden werden. Der kombinierte Einsatz der beiden elektrophysiologischen Verfahren bietet bisher eine gute Lösung.