Aerothermodynamic cycle analysis of a dual-spool, separate-exhaust turbofan engine with an interstage turbine burner

This study focuses on a specific engine, i.e., a dual-spool, separate-flow turbofan engine with an Interstage Turbine Burner (ITB). This conventional turbofan engine has been modified to include a secondary isobaric burner, i.e., ITB, in a transition duct between the high-pressure turbine and the low-pressure turbine. The preliminary design phase for this modified engine starts with the aerothermodynamics cycle analysis is consisting of parametric (i.e., on-design) and performance (i.e., off-design) cycle analyses. In parametric analysis, the modified engine performance parameters are evaluated and compared with baseline engine in terms of design limitation (maximum turbine inlet temperature), flight conditions (such as flight Mach condition, ambient temperature and pressure), and design choices (such as compressor pressure ratio, fan pressure ratio, fan bypass ratio etc.). A turbine cooling model is also included to account for the effect of cooling air on engine performance. The results from the on-design analysis confirmed the advantage of using ITB, i.e., higher specific thrust with small increases in thrust specific fuel consumption, less cooling air, and less NOx production, provided that the main burner exit temperature and ITB exit temperature are properly specified. It is also important to identify the critical ITB temperature, beyond which the ITB is turned off and has no advantage at all. With the encouraging results from parametric cycle analysis, a detailed performance cycle analysis of the identical engine is also conducted for steady-stateengine performance prediction. The results from off-design cycle analysis show that the ITB engine at full throttle setting has enhanced performance over baseline engine. Furthermore, ITB engine operating at partial throttle settings will exhibit higher thrust at lower specific fuel consumption and improved thermal efficiency over the baseline engine. A mission analysis is also presented to predict the fuel consumptions in certain mission phases. Excel macrocode, Visual Basic for Application, and Excel neuron cells are combined to facilitate Excel software to perform these cycle analyses. These user-friendly programs compute and plot the data sequentially without forcing users to open other types of post-processing programs.

Comparison of three methods for driven pile capacity

A significant cost for foundations is the design and installation of piles when they are required due to poor ground conditions. Not only is it important that piles be designed properly, but also that the installation equipment and total cost be evaluated. To assist in the evaluation of piles a number of methods have been developed. In this research three of these methods were investigated, which were developed by the Federal Highway Administration, the US Corps of Engineers and the American Petroleum Institute (API). The results from these methods were entered into the program GRLWEAPTM to assess the pile drivability and to provide a standard base for comparing the three methods. An additional element of this research was to develop EXCEL spreadsheets to implement these three methods. Currently the Army Corps and API methods do not have publicly available software and must be performed manually, which requires that data is taken off of figures and tables, which can introduce error in the prediction of pile capacities. Following development of the EXCEL spreadsheet, they were validated with both manual calculations and existing data sets to ensure that the data output is correct. To evaluate the three pile capacity methods data was utilized from four project sites from North America. The data included site geotechnical data along with field determined pile capacities. In order to achieve a standard comparison of the data, the pile capacities and geotechnical data from the three methods were entered into GRLWEAPTM. The sites consisted of both cohesive and cohesionless soils; where one site was primarily cohesive, one was primarily cohesionless, and the other two consisted of inter-bedded cohesive and cohesionless soils. Based on this limited set of data the results indicated that the US Corps of Engineers method more closely compared with the field test data, followed by the API method to a lesser degree. The DRIVEN program compared favorably in cohesive soils, but over predicted in cohesionless material.

Integration of QUAL2Kw and ArcGIS for Silver Bow Creek, Montana

The purpose of this project is to take preliminary steps towards the development of a QUAL2Kw model for Silver Bow Creek, MT. These preliminary steps include initial research and familiarization with QUAL2Kw, use of ArcGIS to fill in geospatial data gaps, and integration of QUAL2Kw and ArcGIS. The integration involves improvement of the QUAL2Kw model output through adding functionality to the model itself, and development of a QUAL2Kw specific tool in ArcGIS. These improvements are designed to help expedite and simplify the viewing of QUAL2Kw output data spatially in ArcGIS as opposed to graphically within QUAL2Kw. These improvements will allow users to quickly and easily view the many output parameters of each model run geographically within ArcGIS. This will make locating potential problem areas or “hot spots” much quicker and easier than interpreting the QUAL2Kw output data from a graph alone. The added functionality of QUAL2KW was achieved through the development of an excel Macro, and the tool in ArcGIS was developed using python scripting and the model builder feature in ArcGIS.

Senseo: Enriching Eclipse's Static Source Views with Dynamic Metrics

Maintaining object-oriented systems that use inheritance and polymorphism is difficult, since runtime information, such as which methods are actually invoked at a call site, is not visible in the static source code. We have implemented Senseo, an Eclipse plugin enhancing Eclipse's static source views with various dynamic metrics, such as runtime types, the number of objects created, or the amount of memory allocated in particular methods.

Ermittlung der Umschlagleistung von Hochregallagern unter Berücksichtigung lagerorganisatorischer Rahmenbedingungen

Umschlagleistung, Stellplatzzahl und Stellplatzkosten sind häufig für Lagersysteme die bedeutendsten Kenngrößen. Die Einflussfaktoren auf die Umschlagleistung lassen sich in technische und organisatorische Größen einteilen. Während für die technischen Parameter eine Reihe von Berechnungsvorschriften existieren, werden die organisatorischen Einflussgrößen meist nur qualitativ beschrieben oder durch Simulationsmodelle in speziellen Einzelfällen untersucht. Es soll hier eine Methode vorgestellt werden, die es ermöglicht die Umschlagleistung unter Berücksichtigung ausgewählter organisatorischer Einflussgrößen durch Nutzung von Simulationsdatenbanken zu berechnen. Die allgemeingültigen Simulationsergebnisse können mittels eines Berechnungsprogramms auf jedes beliebige Hochregallager übertragen werden. Dafür sind neben MS Excel keine weiteren Softwareprodukte erforderlich. 1. Einleitung Die produktionswirtschaftlichen Anforderungen an die Unternehmen sind zunehmend geprägt durch Globalisierung und damit durch eine zunehmende Komplexität sowie vertiefte Arbeitsteiligkeit. Es entsteht eine zunehmend breitere Streuung der Fertigungsstandorte und Kooperationsbeziehungen. Es gibt letztlich mehr Lager- und Umschlagprozesse in der Lieferkette. Andererseits bringt der erhöhte Qualitäts- und Kostendruck steigende Fixkosten mit sich, er zwingt zur ständigen Rationalisierung der Materialwirtschaft. Es besteht der Zwang zum Einsatz neuer technisch-elektronischer Mittel zur Kontrolle und Steuerung der logistischen Ketten. Im Lager bedeutet das eine zunehmende Nutzung der Informations- und Kommunikationstechnik zur Lager- und Fertigungssteuerung, auch in Verbindung mit Forderungen der Rückverfolgbarkeit der Produkte. An die Logistikleistungen werden damit Anforderungen wie Schnelligkeit, Qualität und Kostenminimierung gestellt. Letztlich bestehen die Warenbereitstellungs- und Verteilsysteme aus der technischen Grundstruktur, dem Lagertyp und dessen Geometrie sowie der dabei einsetzbaren Bedientechnik und deren kinematischen Daten. Der organisatorische Rahmen dieser Systeme ist gekennzeichnet durch die Nutzung diverser Ein- und Auslagerstrategien, die auch wesentlich Kosten und Leistungen (Umschlagleistung) des zu betrachtenden Lagersystems bestimmen. Aufgrund der genannten Forderungen muss es gelingen, aus dem eingesetzten technischen System durch organisatorisch effizienten Betrieb maximale Leistung bei gleichzeitig minimal eingesetzten Kosten zu erzielen. Neben den Investitionskosten sind bei der Planung von automatischen Lagersystemen die erreichbaren mittleren Spielzeiten der Bedientechnik von entscheidender Bedeutung, um die erforderliche Umschlagleistung des Lagers zu gewährleisten. Hierzu existieren eine Reihe von Berechnungsvorschriften und –normen. Diese Berechnungen berücksichtigen jedoch nicht die Auswirkungen der Lagerorganisation, wie beispielsweise fahrzeitminimale Kombinationen von Ein- und Auslageraufträgen bei Doppelspielen, Zonierungsmaßnahmen, die Auswirkungen von verschiedenen Füllgraden des Lagers oder Lagerplatzstrategien. 2. Stand der Technik 2.1. Lagertypen Abbildung 1: Systematische Einteilung der Lagertypen In Abbildung 1 sind verschiedene Lagertypen dargestellt und nach Kriterien eingeteilt. Soll eine Einschränkung hinsichtlich am Markt häufig vorkommender automatischer Palettenlager getroffen werden, so sind besonders die in der Abbildung hervorgehobenen Typen zu nennen. Eine Auswahl der einzelnen Lagertypen erfolgt dann anhand von Kosten, Umschlagleistung und bei Kompaktlagern vorrangig anhand von Flächen- und Raumnutzungsgrad. Werden die Kostenunterschiede bei Personal, Rechentechnik und Steuerungssoftware in den verschiedenen Lagertypen und -ausführungen der jeweiligen Typen vernachlässigt, unterscheiden sich die Gesamtkosten der Lager lediglich in der Bedientechnik sowie in den statisch bedingten Kosten der Regalkonstruktion. Die wichtigsten Kosteneinflüsse auf die Regale sind wiederum Bauhöhe und Bauart (Regalkonstruktion oder selbsttragendes Bauwerk). Abbildung 2 zeigt die zu erwartenden Umschlagleistungen1) der verschiedenen Lagertypen in Abhängigkeit der benötigten Stellplatzanzahl. Die darauf folgende Abbildung 3 zeigt die zu erwartenden Investitionskosten1) je Stellplatz. Die berücksichtigten Kenngrößen sind nachstehend dargestellt. Die abgebildeten Kurven machen deutlich, dass insbesondere Umschlagleistung der Lager und deren Flächen- bzw. Raumnutzungsgrad gegensätzlich verlaufen. Somit sind auch die Einsatzgebiete der Lagertypen voneinander abgrenzbar. Während Hochregallager für Anwendungsfälle mit hohem Gutumschlag in Frage kommen, werden die Kompaktlager eher in Objekten mit begrenztem Platz oder hohen Raumkosten (bspw. Kühllager) eingesetzt. Somit sind Kompaktlager auch häufig für die Umplanung bzw. der notwendigen Vergrößerung der Lagerkapazität innerhalb einer bestehenden baulichen Hülle interessant. Abbildung 2: Umschlagleistungen der verschiedenen Lagertypen Abbildung 3: Investitionskosten der einzelnen Lagertypen 2.2. Einzel-/ Doppelspiele Um anhand der Technik und der geometrischen Verhältnisse im Lager die höchstmögliche Umschlagleistung zu erzielen, ist es sinnvoll, Doppelspiele (DS) zu generieren. Somit ist nicht wie bei Einzelspielen (ES) je umgeschlagene Ladeeinheit eine Leerfahrt erforderlich, sondern nur je zweiter Ladeeinheit. Das Bediengerät fährt also vom Einlagerpunkt direkt zum Auslagerpunkt, ohne zum Übergabepunkt zurückkehren zu müssen. Diese Vorgehensweise setzt die Kenntnis der nächsten Fahraufträge und gegebenenfalls die Möglichkeit der Veränderung derer Reihenfolge voraus. Für eine Optimierung der Umschlagleistung ist die bei DS entstehende Leerfahrt (Zwischenfahrstrecke) und damit die Zwischenfahrzeit zu minimieren (vgl. 3.5). Nachfolgend beschriebene Untersuchungen beziehen sich jeweils auf Doppelspiele. Abbildung 4: Darstellung der anzufahrenden Lagerplätze in der Regalwand,links: Einzelspiel, rechts: Doppelspiel 2.3. Berechnungsvorschriften für Umschlagleistungen von Lagern Es existieren eine Reihe von Vorschriften zur Berechnung der Umschlagleistung von Lagern, exemplarisch sind drei Berechnungsvorschriften dargestellt. Die Richtlinie VDI 3561 [VDI3561] ermöglicht die Berechnung der Spielzeit auch für Doppelspiele. Dazu werden zwei Referenzpunkte festgelegt, die den Aus- bzw. Einlagerpunkt darstellen. Ein Doppelspiel besteht dann aus der Summe folgender Einzelzeiten: • der Hinfahrt vom Übergabepunkt zum Einlagerpunkt (P1), • der Leerfahrt vom Ein- zum Auslagerpunkt (P2) und der • Rückfahrt vom Auslagerpunkt zum Übergabepunkt (vgl. Abb.4 rechts). Die Summe dieser Einzelzeiten wird danach mit der Summe der Übergabezeiten addiert. Der Unterschied der Richtlinie und der Berechnungsvorschrift nach [Gud00] bestehen im wesentlichen aus der Lage der Ein- und Auslagerpunkte. Fahrzeitberechnung nach VDI 3561 P1 ; P2 Fahrzeitberechnung nach Gudehus 1) P1 ; P2 1)Annahme: Vernachlässigung von Totzeiten, Lastaufnahmefaktor = 1 Wird davon ausgegangen, dass in Abhängigkeit der Gassengeometrie immer nur eine der beiden Fahrzeitanteile (vertikal bzw. horizontal) spielzeitbestimmend ist, so ergeben sich beide Fahrstrecken zu 4/3 der jeweiligen Gesamtabmessung. Der Unterschied der beiden Berechnungsvorschriften liegt lediglich in der Aufteilung der Gesamtfahrstrecke auf die Teilfahrstrecken Hin-, Rück- bzw. Zwischenfahrt. Da jedoch die Fahrzeit zu den Anfahrpunkten in der Regel nicht von der gleichen Fahrzeitkomponente bestimmt wird, kommt es in der Praxis zu Unterschieden im Berechnungsergebnis. Die unter dem Titel „Leistungsnachweis für Regalbediengeräte, Spielzeiten“ stehende Norm FEM 9.851 [FEM9.851] beschäftigt sich ebenfalls mit der Berechnung von Spielzeiten von Regalbediengeräten (RBG). Dabei werden sechs verschiedene Anwendungsfälle generiert, die am häufigsten in der Praxis vorkommen. Diese unterscheiden sich insbesondere in der Lage der Übergabepunkte für die Ein- und Auslagerung. Dabei werden die Punkte sowohl horizontal als auch vertikal verschoben. Es werden hierbei auch Fälle betrachtet, in denen der Auslagerpunkt nicht mit dem Einlagerpunkt übereinstimmt, sich beispielsweise auch an dem gegenüberliegenden Gassenende befinden kann. Wird der einfachste Fall betrachtet, dass sich der Übergabepunkt für die Ein- und Auslagerung übereinstimmend an einer unteren Ecke der Gasse befindet, stimmen die Berechnungsformeln mit [Gud00] weitgehend überein. 2.4. Kritik und Untersuchungsansatz Die Berechnung der mittleren Spielzeit der einzelnen Lagergassen durch die beschriebenen Normen erfolgt in der Regel ohne die Berücksichtigung der Geschwindigkeitsdiagonalen, deren Steigung c durch nachstehendes Verhältnis gegeben ist. Eine genaue Betrachtung der verschiedenen Gassengeometrien im Verhältnis zu den Geschwindigkeiten der Bediengeräte zeigt, dass es bei ungünstiger Lage der Geschwindigkeitsdiagonalen in der Regalwand zu Abweichungen der Berechnungsnormen von der tatsächlich zu erwartenden mittleren Spielzeit kommt. Im praktischen Lagerbetrieb wird mit verschiedenen Maßnahmen der Lagerorganisation versucht, die Umschlagleistung zu erhöhen. Diese Maßnahmen können jedoch mit den hier beschriebenen Normen und Berechnungsmethoden nicht berücksichtigt werden. Da Zonierungen, Lagerplatzstrategien oder Reihenfolgeoptimierungen der Ein- und Auslageraufträge (Zuordnungsproblem) Einfluss auf die Umschlagleistung des Lagers haben, sollten sie auch bei der Berechnung berücksichtigt werden. In den zahlreichen Veröffentlichungen mit dem Ziel der Erhöhung der Umschlagleistung eines Lagerbereiches finden sich häufig Darstellungen, die einzelne Auswirkungen der Lagerorganisation untersuchen. Dabei bleiben aber die gegenseitigen Beeinflussungen und Wechselwirkungen meist unberücksichtigt. Um dennoch solche Einflussgrößen realitätsnah berücksichtigen zu können, werden üblicherweise Simulationsmodelle erstellt, die den jeweiligen Anwendungsfall nachbilden. Die Erstellung solcher Modelle benötigt jedoch neben der entsprechenden Software Zeit und verursacht damit weitere Kosten. Aus diesem Grund ist ein solches Vorgehen erst bei einem bestimmten Grad an Komplexität der Anlage sinnvoll. Damit ist die Übertragbarkeit solcher Modelle auf verschiedene Anwendungsfälle nicht immer gegeben. 3. Dynamische Spielzeitberechnung 3.1. Vorgehen und Abgrenzung zum Forschungsstand Um die Auswirkungen der Lagerorganisation auf die Umschlagleistung sinnvoll abschätzen zu können, wurde ein allgemeingültiges Simulationsmodell erstellt. Dieses Modell startet sich nach vorgeschriebener Simulationszeit selbstständig neu mit vordefinierten Änderungen der Eingangsgrößen wie z. B.. Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Bedientechnik in Abhängigkeit der Gassengeometrie. Nacheinander konnten somit ausgewählte, in das Modell implementierte Lagerorganisationsformen untersucht werden. Der Unterschied zu bisherigen in der Literatur dokumentierter Untersuchungen besteht in der Berücksichtigung gegenseitiger Wechselwirkungen der Lagerorganisation. Bisher wurden dagegen die verschiedenen Strategien und Regeln im Lagerbetrieb meist nur losgelöst voneinander unter einem speziellen abgegrenzten Blickwinkel betrachtet. Um die Menge an Simulationsergebnissen für einen praktischen Einsatz zur Verfügung zu stellen, wurde ein Programm auf Basis von MS Excel erstellt, das die relevanten Simulationsdaten aufarbeitet und dem Anwender einfach und übersichtlich zur Verfügung stellt. Es ist somit möglich, die gefundenen Simulationsergebnisse auf verschiedenste Hochregal-Lagersysteme zu übertragen. Das Berechnungsmodell wurde an einem existierenden Hochregallager getestet. Es können Aussagen hinsichtlich der optimalen, d. h. spielzeit- und kostenminimalen Lagergeometrie unter Berücksichtigung gegebener Randbedingungen getroffen werden. 3.2. Übergabepunkte Neben den verschiedenen untersuchten Lagerstrategien wurde zunächst nach Möglichkeiten gesucht, die Umschlagleistungen des Typs der herkömmlichen Hochregallager unter technischen Gesichtspunkten zu verbessern. Dabei wurde v. a. die Verlegung des Übergabepunktes in die Mitte der Gassenwand untersucht. Dies hat das Ziel, die mittleren Verfahrwege der Bedientechnik im Lager zu halbieren. Abbildung 5: Maximale Verfahrwege der Bedientechnik in der Regalgasse Die Ver- und Entsorgung des Materials an den Übergabeplätzen mit Lagergut kann hierbei durch zwei verschiedene Möglichkeiten gelöst werden: • Zuführung in x- oder y-Richtung, • Zuführung in z-Richtung. Ersteres Vorgehen führt in Abhängigkeit der Anzahl der Zu- und Abführkanäle zu einem großen Verlust an Lagerplätzen. Bei letzterem Vorgehen liegen die Versorgungskanäle senkrecht zu den Verfahrwegen der Bedientechnik. Das hat den Vorteil, dass die Versorgung der Übergabeplätze über die gleichen Ver- und Entsorgungskanäle erfolgt und somit erheblich weniger Lagerplatz benötigt wird. Dieses Vorgehen benötigt jedoch neben erhöhtem Steuerungsaufwand eine veränderte konstruktive Gestaltung der Gassenübergänge z. B. durch klappbare Brücken oder ein entsprechendes aus- und einfahrbares Gabelsystem. Da sich hierbei die RBG und das Lagergut behindern können, wurden Simulationsuntersuchungen zur Minimierung der Wartezeiten der RBG durchgeführt. Je mehr Kanäle für die Ein- und Auslagerung zur Verfügung stehen, umso kürzer sind die Wartezeiten der Bediengeräte. Dabei bieten sich insbesondere zwei Optimierungsstrategien an, die diese Wartezeiten minimieren können. Einerseits verursachen gassenreine Kanäle keine zusätzlichen Wartezeiten der RBG, da die benötigte Palette im jeweiligen Einlagerungskanal zur Verfügung steht. Zudem reduzieren sich die Einlagerungskanäle, je weiter die Mitte des Lagerblocks erreicht wird. Andererseits steigen die Wartezeiten der RBG schnell an, je ungünstiger das Verhältnis von Gassenanzahl zu Einlagerungskanälen wird. Dies gilt auch bei sinnvoller Begrenzung der Gassenanzahl pro Einlagerungskanal. Abbildung 6: Reihenfolgeoptimale Einschleusung der Einlagerpaletten, keine Beschränkung der Gassen pro Kanal Ist die Zahl der Gassen des Lagerblockes größer als die Zahl der Einschleuskanäle, so ist eine optimale Reihenfolge der Paletten umzusetzen, bei der die Paletten gleichmäßig auf alle Kanäle verteilt werden. Abbildung 6 zeigt die so erreichten mittleren Wartezeiten der RBG. Hier ist der Abstand zwischen zwei Paletten, die in den gleichen Gang eingelagert werden müssen, am größten. Dies führt zu minimalen Stillstandszeiten der RBG. Für die Ausschleusung der Paletten aus dem Lagerblock ist jedoch ein Kanal ausreichend. Eine technische Realisierbarkeit (auch hinsichtlich der Funktionssicherheit der Gassenbrücken) ist zu prüfen. Eine wirtschaftliche Umsetzung einer solchen Beschickung der RBG, so hat der Versuch gezeigt, macht Sinn. Es kann hierbei bei günstiger Lage der Übergabepunkte in der Regalwand nahezu 50 % der Fahrzeit eingespart werden. Bei vergleichsweise langen und hohen Gassen kann damit die mittlere Spielzeit teilweise um über 25 % gesenkt werden. 3.3. Lagerplatzstrategien Es wurden insbesondere zwei verschiedene Strategien untersucht. Einerseits wurde zur besseren Vergleichbarkeit die chaotische Lagerplatzauswahl (nachfolgend: Strategie „Chaotisch“) sowie die in der Literatur auch als „Kürzeste Fahrzeitregel (KFZ)“ bezeichnete Strategie [Gla05]. Letztere soll nachfolgend aufgrund der Auswahl des jeweils vordersten Lagerplatzes als Strategie „KFZ“ bezeichnet werden. In Abbildung 7 sind die bei zunehmender Gassengeometrie sich in Abhängigkeit der Strategien vergrößernden Fahrzeitunterschiede dargestellt. Damit ist bei höheren bzw. längeren Gassen die Strategie „KFZ�� empfehlenswert. Abbildung 7: Vergleich der Strategien „Chaotisch“ und „KFZ“ bei unzonierter Lagergasse In ist weiterhin zu erkennen, dass der Einfluss der Beschleunigung bei längeren Fahrstrecken abnimmt. Insbesondere bei kleinen Gassenabmessungen kann der Beschleunigungseinfluss nicht vernachlässigt werden. So sind in Abbildung 8 Gassenabmessungen angegeben, von wo ab die Beschleunigung der Bedientechnik der jeweiligen Richtungskomponente vernachlässigbar ist. Die Grenze des Beschleunigungseinflusses wurde mit 5 % der Gesamtfahrzeit willkürlich festgelegt. Es ist zu erkennen, dass der Beschleunigungseinfluss mit höherer Geschwindigkeit zunimmt, da das RBG eine längere Zeit und damit auch eine längere Fahrstrecke benötigt, um die Maximalgeschwindigkeit zu erreichen. Abbildung 8:Vernachlässigungsgrenzen der Beschleunigung Anhand des Diagramms ist weiterhin zu erkennen, dass die Beschleunigungen bei in der Praxis geläufigen Gassenlängen nicht zu vernachlässigen sind. Ein zur Validierung der Simulation genutztes Lager (ca. 80 x 40m, vx ≈ 1,8 m/s, vy ≈ 0,8 m/s) liegt hinsichtlich der Gassenlänge über der festgelegten Grenze, hinsichtlich seiner Höhe jedoch darunter. Somit sind auch hier die Beschleunigungen nicht zu vernachlässigen. 3.4. Zonierung Die häufigste und bekannteste Form der Zonierung in der Lagergasse ist die ABC-Zonierung. Diese geht davon aus, dass durch eine Platzierung der umsatzstarken Paletten (Schnelldreher) in der Nähe des Übergabeplatzes die mittleren Fahrstrecken der Bedientechnik vermindert werden. Abbildung 9 zeigt das Verhältnis der mittleren Anfahrpunkte in Abhängigkeit der Zonierungsart. Die Zahlenkombination (80/20) kennzeichnet bspw. 80 % des Gesamtumsatzes zu dem ihn verursachenden 20 % Mengenanteil der gesamten eingelagerten Palettenzahl [Pfo96]. Abbildung 9: Mittlere Anfahrpunkte relativ zu den Gesamtabmessungen, chaotische Lagerplatzvergabe Abbildung 10 stellt den Einfluss des Zusammenwirkens von Lagerplatzstrategien und der Zonierung dar. Dabei ist zu erkennen, dass sich bei ungünstiger Sortenverteilung von 80/80 (Umsatz-/ Mengenanteil) das Verhältnis der mittleren Fahrzeit gegenüber der unzonierten Gasse bei größeren Abmessungen erhöht. Bei günstigem Zonierungsfall (80/20) ist dieser Zusammenhang nicht zu beobachten. Hier bringt eine Zonierung Vorteile. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Vorteile einer Zonierung bei gleichzeitig verbesserter Lagerplatzstrategie geringer sind. Abbildung 10: Zonierungsabhängige Auswirkungen der Lagerplatzstrategien auf die Fahrzeiten 3.5. Optimierung der Auftragsreihenfolge Die beschriebenen Lagerplatzvergabestrategien und Zonierungen haben das Ziel, durch Verminderung der Anfahr- und Rückwege der Bedientechnik die Fahrstrecken und damit die Fahr- und Spielzeiten zu verringern. Eine Optimierung der Reihenfolge bzw. der Zuordnung der Ein- und Auslageraufträge bei der Bildung von Doppelspielen soll dagegen die Strecken der Leerfahrten zwischen den kombinierten Lagerplätzen verringern. Auch hier konnten Auswirkungen bspw. der Zonierung nachgewiesen werden. Abbildung 11: Optimierung der Zwischenfahrzeit, Fahrzeit im Vergleich zu unoptimierter Fahrzeit Abbildung 11 zeigt die optimierten Zwischenfahrzeiten im Vergleich zu unoptimierten Zwischenfahrzeiten. Da eine Testung aller Möglichkeiten (Permutation) zu unzumutbarem Rechenaufwand führt, konnten hier nur Kombinationen von maximal 8 x 8 Aufträgen durchgeführt werden. Um dennoch auch größere Auftragspools berechnen zu können, wurde auf das Vogelsche Approximationsverfahren zurückgegriffen. Die dargestellten Kurvenverläufe stellen eine idealisierte Kennlinie der gefundenen Ergebnisse dar. Um in der Praxis eine solche Optimierung durchführen zu können, müssen die jeweils folgenden Aufträge bekannt sein. 3.6. Füllgrad Abbildung 12 zeigt Untersuchungen zum Füllgrad des Lagers. Minderungen der Umschlagleistungen waren ab einem Füllgrad von ca. 80% zu erkennen. Es konnten zwei Knickpunkte der Kurve der Umschlagleistung beobachtet werden. Der Punkt P1 stellt die Länge dar, unter der eine Verringerung der Leistung des Lagers eintritt. Der Punkt P2 beschreibt die Länge, unter der das Absinken der Umschlagleistung des Lagers verstärkt wird. Abbildung 12: Auswirkungen des Füllgrades des Lagers auf die Umschlagleistung 3.7. Berechnungsprogramm Um die Simulationsergebnisse auf beliebige Anwendungsfälle übertragen zu können, wurde ein Berechnungsprogramm erstellt. Durch Berechnung der wirksamen Gassenlänge werden die simulierten Fahrzeiten durch Interpolation auf die Daten des Anwendungsfalls übertragen. Es fließen insbesondere auch die untersuchten Auswirkungen der Lagerorganisation in die Berechnungen ein. Zur besseren Vergleichbarkeit der Berechnungsergebnisse sowie zur Definition der durch die Lagerorganisation erreichten Leistungserhöhung, wurden die Ergebnisse den Berechnungsnormen gegenübergestellt. Als weiteres Ergebnis des Programms können die Kosten des Lagers abgeschätzt werden. Dabei werden die Kosten für das Lager insgesamt, als auch die je Lagerplatz berechnet. Zunächst müssen bei zu projektierenden Lagern die Abmessungen, die Anzahl der Lagergassen und die technischen Daten der Bedientechnik festgelegt werden. Die Geometrie der Lagergasse bestimmt sich in diesem Stadium durch die Anzahl der benötigten Stellplätze und der räumlichen Restriktionen. Dabei werden unter Berücksichtigung der eingegebenen Grenzabmessungen für Breite, Tiefe und Höhe die Anzahl der Regalgassen berechnet. Hierzu werden durch den Einsatz von teuren RBG lange und hohe Gassen bevorzugt. Die Gassen werden so gestaltet, dass sowohl die Gassengeometrie optimal ist, als auch die maximale Bedienhöhe der Geräte erreicht wird. Um die geforderte Lagerplatzanzahl zu erlangen, werden Vielfache der so dimensionierten Regalgasse gebildet, bis die benötigte Stellplatzanzahl erstmals überschritten ist. Grenzen der Abmessungen können bspw. durch die einzusetzende Bedientechnik oder bereits bestehende Lagerhülle gegeben sein. 4. Zusammenfassung und Ausblick Anhand der Untersuchungen wurde eine Möglichkeit aufgezeigt, die es dem Anwender ermöglicht, ohne zusätzliche Hilfsmittel und spezielle Kenntnis von Simulationsprogrammen die Umschlagleistung eines Lagers zu berechnen. Er greift durch die Nutzung eines Berechnungsprogramms, das in MS Excel- VBA (Visual Basic for Applications) erstellt wurde auf eine Simulationsdatenbank zu. Diese Simulationsdatenbank berücksichtigt wesentliche organisatorische und technische Daten eines Lagersystems. Der Bediener kann somit die Umschlagleistung für seinen Planungsfall unter Berücksichtigung der Lagerorganisation sowie deren Wechselwirkungen berechnen. Um das Einsatzgebiet der Methode zu erweitern und allgemeiner zu gestalten sind weitere Vervollständigungen der Maßnahmenbibliothek sinnvoll. Zum Anderen ist es möglich, die Simulationsdatenbank um andere Lagertypen sowie mehrfachtiefe Einlagerungen zu erweitern.

Editorial: Well Documented Articles Achieve More Impact

This issue offers for the first time supplementary material to articles. It consists of Excel files providing data the research is based on, calculation sheets, and optimization tools. Moreover, text files with pseudo code of algorithms and data of instances used for testing these algorithms as well as a video file with a demonstration of the use of a system in experiments are supplied for download. This material facilitates the understanding of the published articles and the replication of their findings to the benefit of scientific progress. And last but not least, such well documented articles will achieve much more impact.

Who has really paid for the Reconstruction of East Germany? Expected and Realized Returns on Real Estate Investments in East and West Germany in the 1990s

We evaluate the profitability of investments in residential property in Germany after unification with a focus on the comparison of East and West Germany. Calculations are carried out for (1) the after-tax return an investor might have expected at the beginning of the 1990s, and (2) the after-tax return that has been realized ten years after. We compare a set of statistical data for investments in fifty major cities by using complete financial budgeting. The results show that tax subsidies could not always protect investors from losing money, but they have boosted realized returns after tax considerably. Therefore, it was indeed the taxpayers, not the investors, who have borne the cost of reconstructing East Germany.

An investigation into the factors that encourage learner participation in a large group medical classroom

BACKGROUND: Effective lectures often incorporate activities that encourage learner participation. A challenge for educators is how to facilitate this in the large group lecture setting. This study investigates the individual student characteristics involved in encouraging (or dissuading) learners to interact, ask questions, and make comments in class. METHODS: Students enrolled in a Doctor of Veterinary Medicine program at Ross University School of Veterinary Medicine, St Kitts, were invited to complete a questionnaire canvassing their participation in the large group classroom. Data from the questionnaire were analyzed using Excel (Microsoft, Redmond, WA, USA) and the R software environment (http://www.r-project.org/). RESULTS: One hundred and ninety-two students completed the questionnaire (response rate, 85.7%). The results showed statistically significant differences between male and female students when asked to self-report their level of participation (P=0.011) and their confidence to participate (P<0.001) in class. No statistically significant difference was identified between different age groups of students (P=0.594). Student responses reflected that an "aversion to public speaking" acted as the main deterrent to participating during a lecture. Female participants were 3.56 times more likely to report a fear of public speaking than male participants (odds ratio 3.56, 95% confidence interval 1.28-12.33, P=0.01). Students also reported "smaller sizes of class and small group activities" and "other students participating" as factors that made it easier for them to participate during a lecture. CONCLUSION: In this study, sex likely played a role in learner participation in the large group veterinary classroom. Male students were more likely to participate in class and reported feeling more confident to participate than female students. Female students in this study commonly identified aversion to public speaking as a factor which held them back from participating in the large group lecture setting. These are important findings for veterinary and medical educators aiming to improve learner participation in the classroom. Potential ways of addressing this challenge include addition of small group activities and audience response systems during lectures, and inclusion of training interventions in public speaking at an early stage of veterinary and medical curricula.

Individual Video Training - Entwicklung einer nationalen Infrastruktur für Video-unterstütztes Lernen

Video-basiertes Lernen ist besonders effektiv, wo es um Fertigkeiten und Verhalten geht. Videoaufzeichnungen von Gesprächen, Unterrichtssituationen oder der Durchführung praktischer Tätigkeiten wie dem Nähen einer Wunde erlauben es den Ausführenden, ihren Peers und ihren Tutoren, die Qualität der Leistung zu beurteilen und Anregungen zur Verbesserung zu formulieren. Wissend um den grossen didaktischen Wert von Videoaufzeichnungen haben sich vier Pädagogische Hochschulen (Zürich, Freiburg, Thurgau, Luzern) und zwei Medizinische Fakultäten (Bern, Lausanne) zusammen getan, um eine nationale Infrastruktur für Video-unterstütztes Lernen anzustossen. Ziel was es, ein System zu entwickeln, das einfach zu bedienen ist, bei dem viele Arbeitsschritte automatisiert sind und das die Videos im Internet bereit stellt. Zusammen mit SWITCH, der nationalen IT-Support-Organisation der Schweizer Hochschulen, wurde basierend auf den vorbestehenden Technologien AAI und SWITCHcast das Programm iVT (Individual Video Training) entwickelt. Die Integration des nationalen Single Logon System AAI (Authentification and Authorization Infrastructure) erlaubt es, die Videos mit dem jeweiligen User eindeutig zu verknüpfen, so dass die Videos nur für diesen User im Internet zugänglich sind. Mit dem Podcast-System SWITCHcast können Videos automatisch ins Internet hochgeladen und bereit gestellt werden. Es wurden je ein Plugin für die Learning Management Systeme ILIAS (PH Zürich, Uni Bern) und Moodle (Uni Lausanne) entwickelt. Dank dieser Plugins werden die Videos in den jeweiligen LMS verfügbar gemacht. Der Einsatz von iVT ist beim Kommunikationstraining unserer Medizinstudierenden in Bern inzwischen Standard. Das Login gilt gleichzeitig als Beleg für das Testat. Studierende, die keine Videoaufzeichnung wünschen, können diese nach dem Login stoppen. Bis anhin ist das Betrachten der Videos freiwillig. Szenarios mit Peer Feedback sind geplant. Eine entsprechende Erweiterung des Systems um gegenseitige Annotationsmöglichkeiten besteht bereits und wird fortlaufend weiterentwickelt.

The Cost-Effectiveness of Monitoring Strategies for Antiretroviral Therapy of HIV Infected Patients in Resource-Limited Settings: Software Tool.

BACKGROUND The cost-effectiveness of routine viral load (VL) monitoring of HIV-infected patients on antiretroviral therapy (ART) depends on various factors that differ between settings and across time. Low-cost point-of-care (POC) tests for VL are in development and may make routine VL monitoring affordable in resource-limited settings. We developed a software tool to study the cost-effectiveness of switching to second-line ART with different monitoring strategies, and focused on POC-VL monitoring. METHODS We used a mathematical model to simulate cohorts of patients from start of ART until death. We modeled 13 strategies (no 2nd-line, clinical, CD4 (with or without targeted VL), POC-VL, and laboratory-based VL monitoring, with different frequencies). We included a scenario with identical failure rates across strategies, and one in which routine VL monitoring reduces the risk of failure. We compared lifetime costs and averted disability-adjusted life-years (DALYs). We calculated incremental cost-effectiveness ratios (ICER). We developed an Excel tool to update the results of the model for varying unit costs and cohort characteristics, and conducted several sensitivity analyses varying the input costs. RESULTS Introducing 2nd-line ART had an ICER of US$1651-1766/DALY averted. Compared with clinical monitoring, the ICER of CD4 monitoring was US$1896-US$5488/DALY averted and VL monitoring US$951-US$5813/DALY averted. We found no difference between POC- and laboratory-based VL monitoring, except for the highest measurement frequency (every 6 months), where laboratory-based testing was more effective. Targeted VL monitoring was on the cost-effectiveness frontier only if the difference between 1st- and 2nd-line costs remained large, and if we assumed that routine VL monitoring does not prevent failure. CONCLUSION Compared with the less expensive strategies, the cost-effectiveness of routine VL monitoring essentially depends on the cost of 2nd-line ART. Our Excel tool is useful for determining optimal monitoring strategies for specific settings, with specific sex-and age-distributions and unit costs.

On an Application of Microsoft Excel’s Evolutionary Solver to the Resource-Constrained Project Scheduling Problem RCPSP

The Solver Add-in of Microsoft Excel is widely used in courses on Operations Research and in industrial applications. Since the 2010 version of Microsoft Excel, the Solver Add-in comprises a so-called evolutionary solver. We analyze how this metaheuristic can be applied to the resource-constrained project scheduling problem (RCPSP). We present an implementation of a schedule-generation scheme in a spreadsheet, which combined with the evolutionary solver can be used for devising good feasible schedules. Our computational results indicate that using this approach, non-trivial instances of the RCPSP can be (approximately) solved to optimality.

Standardized pelvic floor exercises improve stress urinary incontinence in women with intrinsic sphincter deficiency.

OBJECTIVES Pelvic floor rehabilitation is the conservative therapy of choice for women with stress urinary incontinence (SUI). The success rate of surgical procedures in SUI patients with intrinsic sphincter deficiency (ISD) is low. The aim of this study was to analyse the effect of a standardized physiotherapy on patients with SUI and normotonic urethra and ISD. METHODS In this study, 64 patients with ISD and 69 patients with normotonic urethra were enrolled. Maximum urethral pressure (MUCP) >20 cm H2 O was considered as normotonic urethral pressure. Before and after physiotherapy MUCP was measured and cough testing was performed. Additionally, patient reported outcome was assessed using the King's Health Questionnaire (KHQ). For statistical analyses Excel 2010 (Microsoft Inc; Redmond, Washington) and SPSS 20 (SPSS Inc; Chicago, Illinois) for Windows were used. Power calculation was based on the primary endpoint incontinence impact and general health. For power calculation, GraphPad Statmate version 2.00 for Windows was used. RESULTS Sixty-four patients with ISD and 69 patients with normotonic urethra were included in the study. In SUI patients with normotonic and hypotonic urethra KHQ-scores regarding the primary endpoins "general health" and "incontinence impact" significantly improved following standardized physiotherapy. In both groups MUCP increased after physiotherapy. In SUI patients with ISD standardized physiotherapy resulted in a decreased incidence of a positive cough test. CONCLUSIONS Standardized physiotherapy should be offered to patients with SUI and ISD. Long-term results are subject to future studies. Neurourol. Urodynam. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.

Automatic quality control in clinical (1) H MRSI of brain cancer.

MRSI grids frequently show spectra with poor quality, mainly because of the high sensitivity of MRS to field inhomogeneities. These poor quality spectra are prone to quantification and/or interpretation errors that can have a significant impact on the clinical use of spectroscopic data. Therefore, quality control of the spectra should always precede their clinical use. When performed manually, quality assessment of MRSI spectra is not only a tedious and time-consuming task, but is also affected by human subjectivity. Consequently, automatic, fast and reliable methods for spectral quality assessment are of utmost interest. In this article, we present a new random forest-based method for automatic quality assessment of (1) H MRSI brain spectra, which uses a new set of MRS signal features. The random forest classifier was trained on spectra from 40 MRSI grids that were classified as acceptable or non-acceptable by two expert spectroscopists. To account for the effects of intra-rater reliability, each spectrum was rated for quality three times by each rater. The automatic method classified these spectra with an area under the curve (AUC) of 0.976. Furthermore, in the subset of spectra containing only the cases that were classified every time in the same way by the spectroscopists, an AUC of 0.998 was obtained. Feature importance for the classification was also evaluated. Frequency domain skewness and kurtosis, as well as time domain signal-to-noise ratios (SNRs) in the ranges 50-75 ms and 75-100 ms, were the most important features. Given that the method is able to assess a whole MRSI grid faster than a spectroscopist (approximately 3 s versus approximately 3 min), and without loss of accuracy (agreement between classifier trained with just one session and any of the other labelling sessions, 89.88%; agreement between any two labelling sessions, 89.03%), the authors suggest its implementation in the clinical routine. The method presented in this article was implemented in jMRUI's SpectrIm plugin. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.