Artificial Intelligence for Sustainability: Facilitating Sustainable Smart Product-Service Systems with Computer Vision

The usage and impact of deep learning for cleaner production and sustainability purposes remain little explored. This work shows how deep learning can be harnessed to increase sustainability in production and product usage. Specifically, we utilize deep learning-based computer vision to determine the wear states of products. The resulting insights serve as a basis for novel product-service systems with improved integration and result orientation. Moreover, these insights are expected to facilitate product usage improvements and R&D innovations. We demonstrate our approach on two products: machining tools and rotating X-ray anodes. From a technical standpoint, we show that it is possible to recognize the wear state of these products using deep-learning-based computer vision. In particular, we detect wear through microscopic images of the two products. We utilize a U-Net for semantic segmentation to detect wear based on pixel granularity. The resulting mean dice coefficients of 0.631 and 0.603 demonstrate the feasibility of the proposed approach. Consequently, experts can now make better decisions, for example, to improve the machining process parameters. To assess the impact of the proposed approach on environmental sustainability, we perform life cycle assessments that show gains for both products. The results indicate that the emissions of CO2 equivalents are reduced by 12% for machining tools and by 44% for rotating anodes. This work can serve as a guideline and inspire researchers and practitioners to utilize computer vision in similar scenarios to develop sustainable smart product-service systems and enable cleaner production

Rezensionen

BIAŁEK, EDWARD / NOWAKOWSKA, KATARZYNA (eds.) (2009): Literatura austriacka w Polsce w latach 1980-2008. Bibliografia odnotowana. [Österreichische Literatur in Polen in den Jahren 1980-2008. Eine kommentierte Bibliographie]. Wrocław: Oficyna Wydawnicza ATUT – Wrocławskie Wydawnictwo Oświatowe. 517 S. BOMBITZ, ATTILLA / CORNEJO, RENATA / PIONTEK, SŁAWOMIR / RINGLERPASCU, ELEONORA (eds.) (2009): Österreichische Literatur ohne Grenzen. Gedenkschrift für Wendelin Schmidt-Dengler. Wien: Praesens Verlag. 525 S. BORZYSZKOWSKA-SZEWCZYK, MIŁOSŁAWA (2009): Pamięć dla przyszłości. Literatura wspomnieniowa potomków szlachty pruskiej z Pomorza Zachodniego i Prus Wschodnich po 1945. [Erinnerung für die Zukunft. Erinnerungsliteratur von Nachkommen des preußischen Adels aus Pommern und Ostpreußen nach 1945]. Wrocław: Oficyna Wydawnicza ATUT – Wrocławskie Wydawnictwo Oświatowe. 320 S. HRDLIČKOVÁ, JANA (2008): „Es sieht schlimm aus in der Welt.“ Der moralische Appell in den Hörspielen von Marie Luise Kaschnitz. Ústí nad Labem: Univerzita J.E. Purkyně. 260 S. MOSER, DORIS / KUPCZYŃSKA, KALINA (eds.) (2009): Die Lust im Text. Eros in Sprache und Literatur. Wien: Praesens Verlag. 438 S. LOEW, PETER OLIVER (2009): Das literarische Danzig 1793 bis 1945. Bausteine für eine lokale Kulturgeschichte. Frankfurt (M.)/Berlin/ Bern u. a.: Peter Lang Verlag (=Danziger Beiträge zur Germanistik 25). 350 S. SCHÜWER, MARTIN (2008): Wie Comics erzählen. Grundriss einer intermedialen Erzähltheorie der grafischen Literatur. Trier: Wissenschaftlicher Verlag Trier. 574 S. SPRENGEL, PETER (2009): Der Dichter stand auf hoher Küste – Gerhart Hauptmann im Dritten Reich. Berlin: Propyläen Verlag. 382 S. DONALIES, ELKE (2009): Basiswissen deutsche Phraseologie. Tübingen / Basel: Francke Verlag. 126 S. FREDERKING, VOLKER / KROMMER, AXEL / MAIWALD, KLAUS (2008): Mediendidaktik Deutsch. Eine Einführung. Berlin: Erich Schmidt Verlag. 319 S. KRECH, EVA-MARIA / STOCK, EBERHARD / HIRSCHFELD, URSULA / ANDERS, LUTZ CHRISTIAN (2009): Deutsches Aussprachewörterbuch. Mit Beiträgen von WALTER HAAS, INGRID HOVE, PETER WIESINGER. Berlin/New York: Walter de Gruyter. 1076 S. (+ 1 Audio-DVD). LEWANDOWSKA, ANNA (2008): Sprichwort-Gebrauch heute. Ein interkulturell-kontrastiver Vergleich von Sprichwörtern anhand polnischer und deutscher Printmedien. Frankfurt (M.)/Berlin/Bern u. a.: Peter Lang Verlag. 366 S. MÜLLER, HANS-GEORG (2009): Adleraug und Luchsenohr. Deutsche Zwillingsformeln und ihr Gebrauch. Frankfurt (M.)/Berlin/Bern u. a.: Peter Lang Verlag. 579 S. SZCZODROWSKI, MARIAN (2009): Fremdsprachliche Lehr-Lern-Vorgänge im kodematischen Blickfeld. Gdańsk: Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego. 225 S

Rezensionen

DEUTSCHES POLEN-INSTITUT (ed.) (2006): Frauen. Jahrbuch Polen 2006. Wiesbaden: Harrassowitz. 205 S. BONTER, URSZULA (2005): Der Populärroman in der Nachfolge von E. Marlitt. Wilhelmine Heimburg, Valeska Gräfin Bethusy-Huc, Eufemia von Adlersfeld-Ballestrem. Würzburg: Königshausen & Neumann. 276 S. CORNEJO, RENATA (2006): Das Dilemma des weiblichen Ich. Untersuchungen zur Prosa der 1980er Jahre von Elfriede Jelinek, Anna Mitgutsch und Elisabeth Reichart. Wien: Praesens Verlag. 245 S. ENGEL,MANFRED / LAMPING, DIETER (eds.) (2006): Franz Kafka und die Weltliteratur. Stuttgart: Vandenhoeck & Ruprecht. 378 S. HAAS, AGNIESZKA KATARZYNA (2005): Polskie przekłady Fausta I Goethego. Próba krytyki i zarys recepcji w Polsce. [Polnische Übertragungen von Goethes Faust I. Versuch einer Kritik und eines Überblicks über die Rezeption in Polen]. Gdańsk: Uniwersytet Gdański (=Studia Germanica Gedanensia 12) . 291 S. HARDER, MATTHIAS / HILLE, ALMUT (eds.) (2006): Weltfabrik Berlin. Eine Metropole als Sujet der Literatur. Studien zu Literatur und Landeskunde. Würzburg: Könighausen & Neumann. 306 S. JAROSZEWSKI, MAREK (2006): Życie i twórczość E.T.A. Hoffmanna 1776-1822. [Leben und Werk von E.T.A. Hoffmann 1776-1822]. Gdańsk: WydawnictwoUniwersytetu Gdańskiego. 136 S. SOMMERFELD, BEATE (2007): Kafka-Nachwirkungen in der polnischen Literatur. Unter besonderer Berücksichtigung der achtziger und neunziger Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts. Frankfurt (M.)/Berlin/Bern/Bruxelles/New York/Oxford/Wien: Peter Lang Verlag (=Posener Beiträge zur Germanistik 14). 294 S. SUROWSKA, BARBARA L. (2006): Von überspannten Ideen zum politischen Appell. 25 Essays zur deutschen Literatur. Warszawa: Zakład Graficzny Uniwersytetu Warszawskiego. 335 S. EBERT, CHRISTA (2004): Sinaida Hippius. Seltsame Nähe. Ein Porträt. Berlin: Oberbaum Verlag. 393 S. LÖW, ANDREA (2006): Juden im Getto Litzmannstadt. Lebensbedingungen, Selbstwahrnehmung, Verhalten. Göttingen: Wallstein (=Schriftenreihe zur Łódzer [sic!] Getto-Chronik). 584 S. MÄRZ, PETER / VEEN, HANS-JOACHIM (eds.) (2006): Woran erinnern? Der Kommunismus in der deutschen Erinnerungskultur. Köln/Weimar/Wien: Böhlau Verlag. 269 S. MÜNCH, RICHARD (2007): Die akademische Elite. Frankfurt (M.): Suhrkamp. 475 S. ŻYCHLIŃSKI, ARKADIUSZ (2006): Unterwegs zu einem Denker. Eine Studie zur Übersetzbarkeit dichterischer Philosophie am Beispiel der polnischen Übersetzung von Martin Heideggers „Sein und Zeit“. Wrocław/Dresden: Oficyna Wydawnicza ATUT – Wrocławskie Wydawnictwo Oświatowe / Neisse Verlag. 374 S. BREUER, ULRICH / HYVÄRINEN, IRMA (eds.) (2006): Wörter – Verbindungen. Festschrift für Jarmo Korhonen zum 60. Geburtstag. Frankfurt (M.)/Berlin/Bern/Bruxelles/New York/Oxford/Wien: Peter Lang Verlag. 516 S. ŁYP-BIELECKA, ALEKSANDRA (2007): Verben der Nahrungsaufnahme des Deutschen und des Polnischen. Eine semanto-syntaktische Vergleichsanalyse.Frankfurt (M.)/Berlin/Bern/Bruxelles/New York/Oxford/Wien: Peter Lang Verlag (=Danziger Beiträge zur Germanistik 21). 246 S. STEINITZ, KLAUS / KASCHUBA,WOLFGANG (eds.) (2006): Wolfgang Steinitz - Ich hatte unwahrscheinliches Glück. Ein Leben zwischen Wissenschaft und Politik. Berlin: Karl Dietz Verlag. 383 S. ROCHE, JÖRG (2005): Fremdsprachenerwerb – Fremdsprachendidaktik. Tübingen/Basel: A. Francke Verlag. 282 S. ZENDEROWSKA-KORPUS, GRAŻYNA (2004): Sprachliche Schematismen des Deutschen und ihre Vermittlung im Unterricht DaF. Frankfurt (M.)/Berlin/Bern/Bruxelles/New York/Oxford/Wien: Peter Lang Verlag (=Danziger Beiträge zur Germanistik 12). 238 S

2015 EXCELLENCE IN METALLOGRAPHY AWARD EVOLUTION OF STRAIN-INDUCED PRECIPITATES IN A MOLYBDENUM-BASE Mo-Hf-C ALLOY

The powder metallurgy processed molybdenumbase alloy Mo-Hf-C (MHC) Dallinger,**** Helmut Clemens***** and Sophie Primig****** INTRODUCTION The particle-hardened alloy Mo-Hf-C (MHC) is processed via a powder metallurgy (PM) route. It is known for its high strength at elevated temperatures and its high recrystallization temperatures. Its nominal composition of 0.65 at.% Hf and 0.65 at.% C has been derived from various investigations of arc melted and solution-annealed Mo-Hf-C alloys in the 1960s and 70s. In particular, an alloy with a similar composition to MHC exhibited superior properties after swaging. In contrast to PM processed MHC, all the hafnium and carbon content of the solution-annealed material is in solid solution. The carbon and the hafnium contents of MHC are adjusted in order to produce ~1 vol.% hafnium carbide. 1-3 After sintering, the microstructure of MHC consists of a molybdenum matrix, hafnium-oxide particles (5-10 µm diameter), molybdenum carbides decorating the grain boundaries, and large hafnium carbides (1 µm diameter, ~80 nm thick). The residual hafnium content in solid solution is ~0.10-0.15 at.% and the typical microporosity is ~4%. For a full exploitation of the precipitation potential of the MHC alloy, it i

Implementation of palliative care as a mandatory cross-disciplinary subject (QB13) at the Medical Faculty of the Heinrich-Heine-University Düsseldorf, Germany

Background: By means of the revision of the Medical Licensure Act for Physicians (ÄAppO) in 2009, undergraduate palliative care education (UPCE) was incorporated as a mandatory cross sectional examination subject (QB13) in medical education in Germany. Its implementation still constitutes a major challenge for German medical faculties. There is a discrepancy between limited university resources and limited patient availabilities and high numbers of medical students. Apart from teaching theoretical knowledge and skills, palliative care education is faced with the particular challenge of imparting a professional and adequate attitude towards incurably ill and dying patients and their relatives. Project description: Against this background, an evidence-based longitudinal UPCE curriculum was systematically developed following Kern’s Cycle [1] and partly implemented and evaluated by the students participating in the pilot project. Innovative teaching methods (virtual standardised/simulated patient contacts, e-learning courses, interdisciplinary and interprofessional collaborative teaching, and group sessions for reflective self-development) aim at teaching palliative care-related core competencies within the clinical context and on an interdisciplinary and interprofessional basis. Results: After almost five years of development and evaluation, the UPCE curriculum comprises 60 teaching units and is being fully implemented and taught for the first time in the winter semester 2014/15. The previous pilot phases were successfully concluded. To date, the pilot phases (n=26), the subproject “E-learning in palliative care” (n=518) and the blended-learning elective course “Communication with dying patients” (n=12) have been successfully evaluated. Conclusion: All conducted development steps and all developed programmes are available for other palliative care educators (Open Access). The integrated teaching formats and methods (video, e-learning module, interprofessional education, group sessions for reflexive self-development) and their evaluations are intended to make a contribution to an evidence-based development of palliative care curricula in Germany