MUVOT - Establishing an International Vocational Training Program on the Topic of Measurement Uncertainty

Measurement results represent important information, which are necessary for evaluating and improving the quality of manufactured products and to control manufacturing processes. Furthermore, they build the basis for numerous decisions in the field of quality management, process and production automation or product development and design. Knowledge about the acquisition, evaluation and interpretation of measurement data as well as an understanding of the relevant influences on those measurement results are essential for employees working in the field of manufacturing metrology. Measurement results are always afflicted with deviations, due to a variety of causes. It follows that in order to assign a value to the reliability and quality of a measurement result its uncertainty must be determined and considered. However, employees in the field of quality management or metrology are often not familiar with methods for determination and interpretation of measurement uncertainty, because appropriate opportunities for training are missing in current vocational education. This need has led to the creation of the European project MUVoT, which will create a course for advanced vocational training in determining measurement uncertainty. The training course is based on a blended learning concept, combining self-dependent learning via a web-based platform and face-to-face workshops. This allows the adaption of individual knowledge and skills by self-controlled learning of abstract contents whilst the exercises enable the practical application of typical methods, which are generally considered as quite complex by many employees, and thus assure correct understanding. The featured Blended Learning concept facilitates the integration of the training into a workplace setting, thus the idea of Lifelong Learning is promoted in new fields of application. The curriculum and training concept for this newly developed training program have been designed such that the course can be applied internationally. To facilitate this, a harmonized scheme for course structure and contents has been defined albeit with inherent flexibility, allowing the adaptation to specific constraints

Measurement strategy for a production-related multi-scale inspection of formed work pieces

Part of: Seliger, Günther (Ed.): Innovative solutions : proceedings / 11th Global Conference on Sustainable Manufacturing, Berlin, Germany, 23rd - 25th September, 2013. - Berlin: Universitätsverlag der TU Berlin, 2013. - ISBN 978-3-7983-2609-5 (online). - http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:83-opus4-40276. - pp. 143–148.The technology of sheet-bulk metal forming provides numerous advantages in the field of manufacturing. Work pieces with filigree and complex structures can be formed by only a few forming steps. To ensure a sustainable and effective production, the forming process has to be controlled by a production-related measurement system. A measurement system, which meets the high requirements of a forming process like a short measuring time, a high measuring point density and the ability to measure different features at the same time, is a multi-scale fringe projection system with multiple sensors of different resolutions. However, an adapted definition of a measurement strategy is necessary in order to enable a rapid conformity decision of the manufactured work piece based on the evaluated measurement data and thus to be able to inspect as many work pieces as possible. It allows to correct the manufacturing during a primary forming process and to assure a sustainable forming process

The German car sharing market consumer perceptions and behaviour

Recently, a shift away from ownership towards pay-per-use concepts could be noticed throughout all industries. In the field of mobility, this trend is seen mainly in car sharing, a vehicle service for assigned members. The urban mobility sector has been transforming itself throughout the last years: car sharing has been growing tremendously, but there is still a big room to foster its position as sustainable mean of transport. In the following work project, the German car sharing market is put into focus, delivering profound insights about consumer perceptions and profiles. The objective is to give recommendations on how this sector can leverage and increase significance. This is done by an analysis about the value car sharing is offering to its consumers, while assessing their expectations and experiences by an empiricalquantitative approach. Recommendations to increase popularity for car sharing among consumers are elaborated based on the results of this project

Corporate Aging and Takeover Risk

Although growth opportunities fade and profitability declines as firms mature, older firms are no more likely to be acquired than young firms are. This article documents and explains that phenomenon. We argue that, because mature organizations are rationally less flexible, they are more costly to integrate and therefore comparatively unattractive acquisition candidates. The evidence supports this explanation of the negative age dependence of takeover hazard. The evidence also shows that negative exogenous shocks to merger benefits further reduce the takeover hazard of mature firms. We test many alternative explanations and find no evidence that they can explain the hazard declin

Holistische, fertigungsnahe, mehrskalige Messung blechmassivumgeformter Bauteile

New production technologies facilitate the production of increasingly complex workpieces with often reduced cycle times and minimized resource requirements. To ensure the economic benefits generated by process control measuring solutions are required to be as close to the process as possible. In this way relevant features can be measured randomly shortly after their production. At the same time a reduction of necessary workpiece handling time can be achieved. Current measuring technologies are challenged by the precise and holistic detection of relevant features varying in size and shape in a production-related environment. This work presents the basic scientific knowledge framework for a production-related design of a multi-scale multi-sensor measuring system to conduct a holistic measuring data acquisition using example workpieces of the new production technology “sheet-bulk metal forming”. Based on a detailed analysis of possible measuring object properties and tasks, resulting from the characteristics of the sheet-bulk metal forming, a prototypical measuring setup is realized. A calibration procedure, adapted on the setup, enables the combination of the several sensor datasets to a multi-scale multi-sensor dataset without the need of overlapping sensor measuring ranges. For this purpose, a calibration artefact was developed which can be adapted flexibly to different measuring tasks. By digitalizing the calibration artefact, a reference dataset is available for the alignment of the several sensor datasets. Thereby sensor-specific transformation matrices can be determined. These are required for the dataset alignment in a common coordinate system. With a detailed performance evaluation of the prototypical measuring system not only the correct functionality of the calibration procedure could be proven, but also the advantages and opportunities of multi-scale multi-sensor measurements over measurements with separate sensors were identified. Thereby radii, angels and step heights of the PTB micro contour normal were used as measuring objects. For multi-scale multi-sensor measurements of features, which reach out of the measuring range of one sensor, such as distance measurements, a dependence to the calibration accuracy was shown. In this case the limiting factor is the measuring system used for generating the digital reference dataset of the calibration artefact. In a concluding series of measurements using a two-spheres-artefact, similar to a dumbbell-artefact, the achievable measurement uncertainty, determined with the principle of substitution measurements was considered briefly.Neue Fertigungstechnologien ermöglichen die Herstellung zunehmend komplexerer Bauteile bei häufig reduzierter Taktzeit und minimiertem Ressourcenbedarf. Um die dadurch generierten wirtschaftlichen Vorteile voll auszuschöpfen, bedarf es möglichst prozessnaher Messsystemlösungen. Auf diese Weise können relevante Merkmale stichprobenartig bereits kurz nach deren Herstellung erfasst und gleichzeitig hierfür notwendige Werkstückhandhabungszeiten minimiert werden. Insbesondere die präzise, ganzheitliche Erfassung von Merkmalen variierender Größe und Form in einer fertigungsnahen Umgebung stellt die aktuelle Messtechnik vor Herausforderungen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden daher die grundlagenwissenschaftlichen Erkenntnisse für die fertigungsnahe Auslegung eines Multisensor-Messsystems zur holistischen, mehrskaligen Messung am Beispiel komplexer Bauteile der neuen Fertigungstechnologie „Blechmassivumformung“ erarbeitet. Eine eingehende Untersuchung der messtechnisch relevanten Bauteileigenschaften und möglicher Umweltfaktoren bildete die Basis für eine detaillierte Anforderungsanalyse zur Konzeption und Realisierung eines Messsystemaufbaus. Durch die Entwicklung eines Multisensor-Kalibrierverfahrens konnte die Kombination von Sensordatensätzen, ohne auf eine Überlappung der Sensormessbereiche angewiesen zu sein, realisiert werden. Hierzu wurde ein Kalibrierkörper geschaffen, der flexibel an unterschiedliche Messaufgaben angepasst werden kann. Mit der Digitalisierung des Kalibrierkörpers steht ein Referenzdatensatz für die Ausrichtung der Datensätze der Einzelsensoren zur Verfügung. Hierdurch wird die Bestimmung von sensorspezifischen Transformationsmatrizen als notwendige Voraussetzung zur Ausrichtung der Datensätze in einem einheitlichen Koordinatensystem möglich. In einer Leistungsevaluation des prototypischen Messsystems erfolgte nicht nur der Funktionsnachweis für das Kalibrierverfahren, sondern vielmehr wurden in beispielhaften Messreihen die Vorteile mehrskaliger Multisensor-Messungen gegenüber Messung mit einzelnen Sensoren aufgezeigt. Als Merkmale kamen Radien, Winkel und Stufenhöhen des PTB-Mikrokonturnormals zum Einsatz. Für Merkmale, die bei mehrskaligen Messungen über den Messbereich eines Sensors hinausreichen, wie dies bei Abstandsmessungen der Fall ist, konnte eine Abhängigkeit zur Genauigkeit der Kalibrierung nachgewiesen werden. Dabei ist das Messsystem zur Erzeugung des Kalibrierkörper-Referenzdatensatzes der limitierende Faktor. Im Rahmen einer abschließenden Messreihe an einem, einer Kugelhantel angenäherten, Zweikugelkörper, fand eine kurze Betrachtung der erreichbaren Messunsicherheit nach dem Prinzip der Substitutionsmessung statt

Der Einfluss von Design Thinking Praktiken im Unternehmens- und Kooperationskontext: Eine empirische Untersuchung

Die Einführung innovativer Arbeitsmethoden durch etablierte Unternehmen, wie beispielsweise Design Thinking gewinnt zunehmend an Bedeutung, um den Anforderungen einer nutzerzentrierten Entwicklung gerecht zu werden. Außerdem arbeiten etablierte Unternehmen mit anderen Unternehmen, insbesondere mit Start-ups zusammen, um gemeinsam neue und innovative Produkte zu entwickeln und hierdurch mit raschen Marktveränderungen Schritt zu halten. Design Thinking und Unternehmenskooperationen bieten vielversprechende Möglichkeiten zur Steigerung des Innovationspotenzials, stellen jedoch auch verschiedene kulturelle und strukturelle Hürden dar, die es zu überwinden gilt. Das Zusammenspiel zwischen Design Thinking und Unternehmenskooperationen und wie sich ein gemeinsamer, kollaborativer Arbeitsansatz auf die Unternehmenskooperationen auswirkt, ist bisher jedoch weitgehend unklar. Dieses Zusammenspiel zwischen Design Thinking und Open Innovation ist das primäre Forschungsthema dieser Dissertation. Hierzu wurden eine multiple Fallstudie mit 41 Interviews in 20 Start-up-Industrie-Kooperationen und eine quantitative Fragebogenstudie in 212 Projekten in 78 Unternehmen durchgeführt, um den Einfluss von Design Thinking Praktiken in Unternehmenskooperationen, insbesondere in Start-up-Industrie-Kooperationen zu untersuchen. Dabei werden auch die Wechselwirkungen zwischen ausgewählten projektbezogenen Einflussfaktoren und deren Einflüsse auf die Auswirkungen von Design Thinking Praktiken analysiert. Außerdem untersucht diese Dissertation das Zusammenspiel von Design Thinking Kultur und Organisationskultur. Während die meisten Studien in diesem Zusammenhang mit qualitativen Methoden arbeiten, werden in dieser Dissertation mit einem quantitativen Forschungsansatz kulturelle Antezedenzien hinsichtlich der Organisationsperspektive, der Teamperspektive und der externen Orientierung anhand von 380 Projekten in 93 Unternehmen untersucht. Die Ergebnisse dieser Dissertation zeigen, dass Design Thinking Praktiken die Zusammenarbeit mit externen Partnern verbessern und letztlich den Projekterfolg steigern können. Für eine erfolgreiche Implementierung von Design Thinking Praktiken ist es für Unternehmen entscheidend, eine offene und unterstützende Organisationskultur zu etablieren. Diese Studie trägt zur bestehenden Literatur zu Design Thinking und Open Innovation bei, indem sie die Wirksamkeit des Design Thinking Ansatzes im Kontext der interorganisationalen Zusammenarbeit, insbesondere in Start-up-Industrie-Kooperationen aufzeigt. Außerdem erweitert diese Dissertation die Literatur auf dem Gebiet der Organisationskultur. Diese Arbeit gehört zu einer der ersten Forschungen, die quantitative Erkenntnisse über die kulturellen Antezedenzien für Design Thinking Praktiken und deren Auswirkungen auf die Implementierung liefert

Echtzeitfähige Simulation steifer Modelle für Anwendungen in Fahrzeug-Steuergeräten

In vorliegender Arbeit wird die Echtzeitsimulation steifer Modelle für den Einsatz auf Fahrzeug- Steuergeräten untersucht. Am Beispiel eines steifen Modells einer Rohrströmung wird untersucht, wie durch den Einsatz geeigneter numerischer Verfahren eine echtzeitfähige Simulation des Modells auf einem Fahrzeug-Steuergerät erreicht werden kann. Im Rahmen der Lösung der zu Grunde liegenden Differentialgleichung mittels eines linear-impliziten Euler-Verfahrens werden für die Berechnung einer Approximation der Jacobi-Matrix anstelle eines Differenziationsverfahrens verschiedene auf das Rohrmodell zugeschnittene Arten der Approximation der Einträge eingesetzt, was eine Verallgemeinerung der von Schiela und Bornemann beschriebenen Sparsing Methode darstellt. Dies führt zu einer signifikanten Reduktion der für die Approximation der Jacobi-Matrix benötigten Rechenzeit sowie zu einer Vereinfachung des linearen Gleichungssystems des linear-impliziten Euler-Verfahrens. Insgesamt wird hierdurch ein echtzeitfähiger Einsatz des Rohrmodells erreicht. Darüber hinaus wird untersucht, wie der Rechenaufwand zur Lösung des dünn besetzten linearen Gleichungssystems des linear-impliziten Euler-Verfahrens reduziert werden kann, falls der Ansatz der maßgeschneiderten Approximationsweise für die Jacobi-Matrix des Rohrmodells nicht eingesetzt wird. Hierzu wird eine Block-Gauß Elimination eingesetzt, bei der die mit dem Schur-Komplement assoziierten Zustände beim Rohrmodell dahingehend bestimmt werden, dass sowohl das reduzierte System als auch das Restsystem eine günstige Struktur besitzen. Für den potentiellen Einsatz auf zukünftigen Fahrzeug-Steuergeräten wird das Parareal Verfahren untersucht, das eine Parallelisierung der Zeitintegration ermöglicht. Am Beispiel der Leitanwendung wird eine Wahl der Parameter des Verfahrens diskutiert. Desweiteren wird der Einsatz eines vereinfachten Modells für die grobe Stufe des Parareal Verfahrens beim Rohrmodell angewandt. Insgesamt wird durch die Arbeit aufgezeigt, dass die Eignung von Simulationen steifer Modelle für den Einsatz bei Echtzeitanwendungen auf Fahrzeug-Steuergeräten durch die untersuchten numerischen Verfahren signifikant erhöht werden kann

Surprised–curious–confused: epistemic emotions and knowledge exploration

Some epistemic emotions, such as surprise and curiosity, have attracted increasing scientific attention, whereas others, such as confusion, have yet to receive the attention they deserve. In addition, little is known about the interrelations of these emotions, their joint antecedents and outcomes, and how they differ from other emotions prompted during learning and knowledge generation (e.g., achievement emotions). In three studies (Ns = 102, 373, 125) using a trivia task with immediate feedback, we examined within-person interrelations, antecedents, and effects of three epistemic emotions (surprise, curiosity, and confusion). Studies 2 and 3 additionally included two achievement emotions (pride and shame). Using multilevel modeling to disentangle within- and between-person variance, we found that achievement emotions were associated with accuracy (i.e., correctness of the answer), whereas epistemic emotions were related to high-confidence errors (i.e., incorrect answers a person was confident in) generating cognitive incongruity. Furthermore, as compared with achievement emotions, epistemic emotions were more strongly and positively related to subsequent knowledge exploration. Specifically, surprise and curiosity were positive predictors of exploration. Confusion had positive predictive effects on exploration which were significant in Studies 1 and 3 but not Study 2, suggesting that the effects of confusion are less stable and need to be investigated further. Apart from the findings for confusion, the results were fully robust across all three studies. They shed light on the distinct origins and outcomes of epistemic emotions. Directions for future research and practical implications are discussed

What do we teach when we teach the Learning Sciences? A document analysis of 75 graduate programs

The learning sciences, as an academic community investigating human learning, emerged more than 30 years ago. Since then, graduate learning sciences programs have been established worldwide. Little is currently known, however, about their disciplinary backgrounds and the topics and research methods they address. In this document analysis of the websites of 75 international graduate learning sciences programs, we examine central concepts and research methods across institutions, compare the programs, and assess the homogeneity of different subgroups. Results reveal that the concepts addressed most frequently were real-world learning in formal and informal contexts, designing learning environments, cognition and metacognition, and using technology to support learning. Among research methods, design-based research (DBR), discourse and dialog analyses, and basic statistics stand out. Results show substantial differences between programs, yet programs focusing on DBR show the greatest similarity regarding the other concepts and methods they teach. Interpreting the similarity of the graduate programs using a community of practice perspective, there is a set of relatively coherent programs at the core of the learning sciences, pointing to the emergence of a discipline, and a variety of multidisciplinary and more heterogeneous programs “orbiting” the core in the periphery, shaping and innovating the field