Hervorragende wissenschaftliche Leistungen

IHK Magdeburg verleiht "Forschungspreis 2016"

Die Industrie- und Handelskammer Magdeburg hat im Rahmen der Tagung der Vollversammlung hervorragende wissenschaftliche Leistungen, die an der Universität „Otto-von-Guericke“ Magdeburg sowie in den Hochschulen Magdeburg-Stendal und Harz erbracht worden sind, mit jeweils einem „Forschungspreis 2016“ ausgezeichnet.
Preisträger der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ist Dr.-Ing. Stephan Höme mit seiner Dissertationsschrift „Analytische Modellierung des Zeitverhaltens von verteilten industriellen Steuerungssystemen“.
Diese Arbeit beschreibt ein Modell zur analytischen Modellierung des Zeitverhaltens von verteilten industriellen Steuerungssystemen. Für viele technische Anwendungen, insbesondere in der Regelungstechnik, ist die Kenntnis des Zeitverhaltens eines Steuerungssystems sehr wichtig. Zum einen muss die grundsätzliche Eignung eines Systems (z. B. Stabilität), zum anderen die Güte der erreichbaren Ergebnisse (Regelgüte) untersucht werden. Die regelungstechnischen Aspekte werden durch die Disziplin der Networked Control Systems untersucht, setzen aber eine detaillierte Kenntnis des Zeitverhaltens des Steuerungssystems voraus.
Die meisten industriellen Steuerungssysteme arbeiten heute zyklisch, daher wird der Schwerpunkt dieser Arbeit auf diese gelegt. Für die Untersuchung der Einflüsse von Kommunikationssystemen wird von kabelgebundenen Industrial-Ethernet-Systemen ausgegangen. Um Systeme vergleichbar zu machen, werden zunächst Kenngrößen eingeführt und definiert.
In der Arbeit wird das abstrakte Modell der asynchronen Teilprozesse zur Beschreibung von verteilten industriellen Steuerungssystemen vorgestellt. Das Modell sieht eine Trennung von statischem und dynamischem Modellanteil vor. Dazu werden die beiden Modellanteile Struktur (statischer Modellanteil) und Signalpfade
(dynamischer Modellanteil) erläutert. Die Vorgehensweise zur Modellerstellung und die Grenzen des Modells werden diskutiert. Anschließend wird die Ableitung des Zeitverhaltens von Signalpfaden basierend auf dem zuvor erstellten Modell beschrieben.
Das Ergebnis dieser Ableitung ist eine Summe von Häufigkeitsverteilungen von Verarbeitungs- und Wartezeiten. Diese werden durch geeignete mathematische Operationen zusammengefasst. Dafür werden die prinzipielle Vorgehensweise und für die relevanten Häufigkeitsverteilungen die konkreten Lösungsschritte erläutert. Im Gegensatz zu den gezeigten Vorarbeiten wird das Zeitverhalten eines konkreten Signalpfades vollständig analytisch bestimmt.
Ausgehend von diesem Modell wird die Untergruppe der isochronen Steuerungssysteme vertiefend untersucht. Dazu wird eine spezielle Ausprägung des Modells vorgestellt, welche die detaillierte Analyse solcher Systeme ermöglicht.
Neben der Erstellung des Modells ist die Parametrierung einer konkreten Instanz eine große Herausforderung. Es werden verschiedene Wege und Ansätze zur Bestimmung der Modellparameter aufgezeigt und verglichen.
Das entwickelte Modell wird an verschiedenen Beispielen erprobt. Dazu wird das berechnete Zeitverhalten mit konkreten Messdaten verglichen. Mit der analytischen Berechnung können sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Abschließend wird das ermittelte Zeitverhalten zur Bestimmung der Gütekriterien eines geschlossenen Regelkreises genutzt. Am Beispiel eines Portalkrans werden verschiedene Konfigurationen eines Steuerungssystems hinsichtlich ihrer Eignung für die gestellte Regelungsaufgabe verglichen. An den Beispielen wird gezeigt, dass sich das Modell sowohl für die Analyse als auch als Planungsunterstützung einsetzen lässt.
Preisträger der Hochschule Magdeburg-Stendal ist 2016 Benedikt Kaffai mit seiner Masterarbeit „WEB OF ENTITIES“.
Vor dem Hintergrund einer Ausweitung der Vernetzung – von alltäglichen Dingen und Geräten mit Software und den Anwendungen des Internets – wird in der Arbeit das Internet der Dinge theoretisch reflektiert. Dabei zeigen sich die technologischen und
konzeptionellen Schwächen des derzeitigen Systems, die gerade in der Betrachtung aktueller Consumer Produkte und Industrielösungen ersichtlich werden. Vor allem die Fokussierung auf Hardware und deren oftmals naive und wenig durchdachte Ausstattung mit Sensor- und Vernetzungstechnologie und Erweiterung ins Digitale via Apps ist hier als problematisch, da wenig gewinnbringend, zu bewerten. Echtes Fortschrittspotential scheint erst in der Vernetzung von Funktionsträger zu liegen und der Interaktion einzelner Eigenschaften und Funktionen miteinander.
Die Arbeit führt an, dass erst in der Überwindung etablierter Denkmodelle des Internets der Dinge, oder artverwandter Themen, wie der Industrie 4.0, durch die konzeptionelle Erweiterung und technische Öffnung ein Mehrwert und ein einfacher Aufbau, so wie eine effiziente Bedienung bzw. Kontrolle grundsätzlich neuer, vernetzter Systeme geschaffen werden kann. Zentrale Thesen sind hierbei, dass die Unterscheidung zwischen Hardware und Software in einem digitalen Netzwerk keine Rolle mehr spielt und als sekundär zu vernachlässigen ist.
Ausgehend davon ist das Verständnis von Produkten und Geräten, als in sich geschlossene Funktionseinheiten, die für einen bestimmten Zweck dienlich sind, obsolet. Geräte, die über digitale Schnittstellen und Anschluss an Software verfügen, sind in ihrem Zweck nicht mehr starr definiert. Vielmehr können sie über die Schnittstellen die einzelnen (Hardware-) Funktionen bereitstellen und diversen Nutzungskontexten zugeführt werden. Sie sind vielmehr als Bereitsteller diverser Funktionen und Eigenschaften zu verstehen. Aus Geräten und Produkten werden einzelne Entitäten, deren Funktionen auf einer Anwendungsebene miteinander interagieren können. So ist beispielsweise ein Feuermelder nicht nur als geschlossenes System von Interesse, sondern sein Luftsensor und der Alarmgeber in ihrer Funktion.
Man könnte sich vorstellen, die Luftqualität als Nachricht auf dem Fernseher anzuzeigen oder die Alarmanlage mit dem Lautsprecher im Feuermelder zu kombinieren. Die Frage nach der Sinnhaftigkeit und Verständlichkeit muss immer individuell beantwortet werden. Es gibt aber keinen Grund eine beliebige Kombinierbarkeit im Vorhinein auszuschließen. Um eine solche, neue, Bedeutungsoffenheit und Kombinationsmöglichkeit konzeptionell zu fassen, führt die Arbeit den Begriff des Web of Entities ein.
Auf Basis der theoretischen Überlegungen wurde ein funktionaler Prototyp aufgebaut, der das Konzept praktisch überprüft. Dazu bekommen die Anwender über
ein Interface die Möglichkeit, einzelne Funktionen, oder Eigenschaften der Entitäten grafisch untereinander zu verknüpfen und zu verschalten, unabhängig, ob es sich hierbei um Hardware/Geräte, oder Software/Anwendungen handelt. Damit besteht für die Anwender wie Gestalter die Möglichkeit, ein komplexes Netz aus Abhängigkeiten und Interaktionen aufzubauen. Als zentrale Eigenschaften eines solchen Webs ist die Offenheit, mit der das Netzwerk gedacht und realisiert wird.
Das Web of Entities als Anwendungseben nutzt bestehende IoT-Architekturen (z.B. Phillips Hue, Home Automation, etc.) und Software und schaltet sich als Mittler zwischen diese. Dabei bietet dieses System Anwendungsmöglichkeiten weit über die Grenzen ehemals geschlossener Systeme hinaus. Die Arbeit bietet Entwicklungsperspektiven vom professionellen Einsatz über den Lehreinsatz bis hin zur Nutzung im Consumer und DIY Bereich. Der hier ausgearbeitete Zugang bietet auf theoretischer wie praktischer Ebene, vor allem im Hinblick auf die stattfindende Automatisierung und Vernetzung unserer Lebens- und Arbeitswelt ein Werkzeug an. Als Gedankenmodell und funktionaler Prototyp bietet das Web of Entities geeignete Lösungsmöglichkeiten an. Dieses Projekt möchte damit wegweisend als ein weiterer Baustein für die Gestaltung zukünftiger vernetzter Systeme sein.
Ein Antrag für das Gründerstipendium des Landes Sachsen-Anhalt ist in Zusammenarbeit mit dem Transfer und Gründungszentrum der Universität Magdeburg in Arbeit. Mit spartakus.cc soll eine technologische Plattform und ein Interface geschaffen werden mit der interaktive, vernetze Räume durch die Verschaltung von Hard- und Software individuell, über Herstellergrenzen und –systeme hinweg geschaffen werden können.
Preisträger der Hochschule Harz sind Annemarie Runge und Ellen Burgdorf mit der Masterarbeit „Wahrnehmung und Gestaltung von Employer Brands im interkulturellen Kontext“.
Die wissenschaftliche Arbeit, die im Thurm Verlag veröffentlicht wurde, beleuchtet den in Literatur und Praxis bisher wenig erforschten Wirkungszusammenhang zwischen Employer Branding (Arbeitgebermarkenentwicklung) und der Willkommens- und Anerkennungskultur. Am Beispiel der Zielgruppe ausländischer Studierender und Hochschulabsolventen Sachsen-Anhalts wird dafür ein lebensphasenbezogenes Modell zur Arbeitgebersuche konzipiert und anhand eines methodenintegrativen Forschungsdesigns empirisch untersucht. Dabei werden die von Politik, Verwaltung, Hochschulen und Unternehmen angebotenen arbeitsmarktorientierten Unterstützungsangebote und -strukturen für die ausländischen Nachwuchskräfte mit in den Blick genommen, wobei ein besonderes Augenmerk auf den Vermittlungsportalen liegt. Sie bilden eine wichtige Schnittstelle zwischen dem Arbeitgebersuchprozess dieser Zielgruppe und dem E-Recruiting der Arbeitgeber.
Die Arbeit liefert strategische Hinweise für den Aufbau eines integrativ angelegten Übergangsmanagements zwischen Hochschulen und regionalem Arbeitsmarkt und zeigt insbesondere für mittelständische Unternehmen Handlungsoptionen zum zielgruppenspezifischen Aufbau ihrer Employer Brand (Arbeitgebermarke) auf.
Hintergrund Forschungspreis: Seit dem Jahr 2002 schreibt die IHK Magdeburg jährlich einen Forschungspreis für die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg sowie die Hochschulen Magdeburg-Stendal und Harz aus, der mit jeweils 2.000 Euro dotiert ist. Mit diesem Preis sollen wissenschaftliche und anwendungsorientierte Arbeiten ausgezeichnet werden, die einen Beitrag zur zukünftigen Entwicklung der gewerblichen Wirtschaft leisten. Ziel ist es, herausragende technisch-technologische sowie betriebs- oder volkswirtschaftliche Untersuchungen und Konzepte vornehmlich des wissenschaftlichen Nachwuchses zu prämieren, die Lösungsansätze für eine nachhaltige Wirtschaftsentwicklung aufzeigen.
 
Bildunterschrift:
Gruppenfoto nach der Preisverleihung (v.l.n.r.):  IHK-Präsident Klaus Olbricht, Annemarie Runge (Preisträgerin Hochschule Harz), Prof. Dr. Folker Roland (amt. Rektor Hochschule Harz), Ellen Burgdorf (Preisträgerin Hochschule Harz), Prof. Dr. Helmut Weiß (Vertreter Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg), Dr.-Ing. Stephan Höme (Preisträger Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg), Prof. Dr. Anne Lequy (Rektorin Hochschule Magdeburg-Stendal), Benedikt Kaffai (Preisträger Hochschule Magdeburg-Stendal), IHK-Hauptgeschäftsführer Wolfgang März. Foto: IHK Magdeburg