Lehrprojekte

In der Lehre setzt das BIBA auf einem starken Bezug zu aktuellen Forschungen und zur Praxis sowie auf interdisziplinäre Denk- und Betrachtungsweisen. Das spiegelt sich auch in den Themen der zahlreichen Lehrprojekte wieder, die es den Studierenden in den Studiengängen des Uni-Fachbereiches Produktionstechnik – Maschinenbau und Verfahrenstechnik anbietet.

Bachelorprojekte

Mobile Untersuchung von Bauteilzuständen anhand von Wärmebildern

Projektinhalt:

  • Beurteilung von Bauteilzuständen anhand von Wärmebildern mit Hilfe einer mobilen Wärmebildkamera, welche den Funktionsumfang eines Handhelds (Tablet/Smartphone) erweitert. Die wärmebildbasierte Bauteilbewertung soll in ein mobiles Assistenzsystem für die Unterstützung von Servicetechniker*innen in der Instandhaltung eingesetzt werden.

Laufzeit: SoSe 2022
Zielgruppe: Bachelorstudiengänge Produktionstechnik und Wirtschaftsingenieurwesen Produktionstechnik
Projektauftakt: nach Absprache

Anmeldung bis zum: 22.04.2022

Ansprechpartner:

Waldemar Zeitler
E-Mail: zei@biba.uni-bremen.de

Gestaltung eines Assistenzsystems für industrielle Arbeitsprozesse mit einer Datenbrille

Projektinhalt:

  • Viele Arbeitsprozesse in der Industrie, z.B. bei der Montage, erfordern viele komplexe Einzelschritte oder sind aufgrund hoher Variantenvielfalt oft anders als beim vorherigen Produkt. Hierbei kann ein Assistenzsystem in Form einer Datenbrille den Mitarbeiter*innen helfen, indem sie eine digitale Arbeitsanleitung einblendet. Im Lehrprojekt soll ein solche Datenbrille mit Hilfe eines Smartphones und Google Cardboard gestaltet werden.
  • Hierfür soll zunächst das Assistenzsystem konzipiert und unter Nutzung geeigneter Software mit Mock-Ups geplant werden (z.B. Adobe XD). Anschließend folgt eine Entwicklung der App für das Smartphone (z.B. mit Vuforia und Unity), so dass dieses in Verbindung mit Google Cardboard als Datenbrille eingesetzt werden kann. Abschließend soll die Datenbrille im Labor getestet werden. Die Teilnehmer*innen lernen im Lehrprojekt, wie ein Assistenzsystem menschzentriert entwickelt und evaluiert werden kann.
  • Erste Programmierkenntnisse und Erfahrungen mit der genannten Software sind von Vorteil jedoch keine Voraussetzung.

Laufzeit: SoSe 2022
Zielgruppe: Bachelorstudiengänge Produktionstechnik
Projektauftakt: 27.04.2022

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Hendrik Stern
E-Mail: ste@biba.uni-bremen.de

Netzwerkbasierte Echtzeit-Steuerungssoftware für omnidirektionale Transportfahrzeuge

Projektinhalt:

  • Im Rahmen dieses Lehrprojekts soll eine Software entwickelt werden, welche (zusammen mit einem Hardwareinterface) die Steuerung eines fahrerlosen Transportfahrzeuges (FTF) per Smartphone oder Desktop-Computer ermöglicht. Die zu entwickelnde Software soll in Echtzeit über drahtlose Netzwerkverbindung mit dem Hardwaremodul kommunizieren und so eine Fernsteuerung ermöglichen.
  • Die Implementierung erfolgt am Beispiel des omnidirektionalen FTFs DJI Robomaster, an dem ein Raspberry Pi als Hardwareinterface angeschlossen ist.

Laufzeit: SoSe 2022
Zielgruppe: Bachelorstudiengänge Produktionstechnik
Projektauftakt: 25.04.22

Anmeldung bis zum: 22.04.2022

Ansprechpartner:

Dario Niermann
E-Mail: nie@biba.uni-bremen.de

Echtzeitfähiges LIDAR Ortungssystem zur Steuerung von omnidirektionalen Transportfahrzeugen

Projektinhalt:

  • Im Rahmen dieses Lehrprojekts soll eine Steuerung für ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) entwickelt werden. Zum Einsatz kommen soll ein Lidar und SLAM. Für die Kommunikation soll eine externe Schnittstelle bereitgestellt werden. Die Implementierung erfolgt am Beispiel eines omnidirektionalen FTF (DJI Robomaster), an dem ein Raspberry Pi afür die Steuerung angeschlossen ist.

Laufzeit: SoSe 2022
Zielgruppe: Bachelorstudiengänge Produktionstechnik
Projektauftakt: 25.04.2022

Anmeldung bis zum: 22.04.2022

Ansprechpartner:

Nils Hendrik Hoppe
E-Mail: hpp@biba.uni-bremen.de

Entwicklung einer Deep Learning - basierten Sprachsteuerung für Roboter

Projektinhalt:

  • Sprachsteuerungen werden immer populärer. Die meisten aktuellen Systeme basieren derzeit auf Clouddiensten. Freie Datensätze sowie Algorithmen ermöglichen die Erstellung eigener, offline funktionierender, Systeme. In diesem Lehrprojekt soll eine (deutschsprachige) Sprachsteuerung für einen in ROS Melodic / Gazebo simulierten UR5 Roboter sowie ein simuliertes FTF entwickelt werden. Der Fokus liegt dabei auf der Spracherkennung und -steuerung. Die Steuerung kann später auf reale Roboter übertragen werden.

Laufzeit: WiSe 2021/2022 - SoSe 2022
Zielgruppe: Bachelorstudiengang Systems Engineering

Anmeldung bei einer Ansprechperson bis zum 15.10.2021

Ansprechpartner:

M. Sc. Axel Börold
E-Mail: bor@biba.uni-bremen.de

M. Sc. Christoph Petzoldt
E-Mail: ptz@biba.uni-bremen.de

Entwicklung eines Objektbeschreibungs-Chatbots

Projektinhalt:

  • In der Logistik werden Objekte gehandhabt, die durch eine Vielzahl von Codes oder durch Klarschriften (Labels) beschriftet und identifizierbar sind. Um die weitere Automatisierung zu ermöglichen, ist eine automatische Erkennung und semantische Beschreibung erstrebenswert.
  • In dem Lehrprojekt soll ein Bildverarbeitungssystem entwickelt werden, dass zu der grundlegenden Klassifikation von Objekten Zahlen, Texte und Codes aufspürt, diese entziffert und in einer internen Repräsentation ablegt. Neben diesen Inhalten sollen jeweils Merkmale wie relative Position, Farbe, Schriftgewicht, Erkennungsgrad usw. erfasst werden.
  • Ein ebenfalls im Lehrprojekt zu entwickelndes Chatbot-System erstellt auf Basis der internen Repräsentation eine Beschreibung, kommuniziert diese nach außen und beantwortet zudem einfache Fragen über die erkannten Merkmale.

Laufzeit: WiSe 2021/2022 - SoSe 2022
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Bachelorstudiengänge Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Automatisierungstechnik und Robotik

Anmeldung bei einer Ansprechperson bis zum 15.10.2021

Ansprechpartner:

M. Sc. Axel Börold
E-Mail: bor@biba.uni-bremen.de

M. Sc. Christoph Petzoldt
E-Mail: ptz@biba.uni-bremen.de

Bachelor- und Masterprojekte

Masterprojekte

Entwicklung und Integration eines Systemmonitorings für ein modulares, rekonfigurierbares Montagesystem

Projektinhalt:

  • Unternehmen erhöhen ihre Flexibilität, um hohe Produktanpassung bis hin zur "Losgröße Eins" zu ermöglichen. In der Montage wird dies durch den Einsatz einer großen Anzahl von spezialisierten Arbeitssystemen erreicht, was zu hohen Investitionskosten und einem gesteigerten Platzbedarf führt. Auch die notwendige Umrüstung von Arbeitsplätzen erfordert einen hohen Zeitaufwand.
  • Zur Verstärkung der Flexibilität entwickeln wir eine modulare Montagestation, die eine freie Kopplung einzelner Elemente mit einer skill-basierten Steuerung ermöglicht. Einzelne Module stellen verschiedene Kompetenzen dar und können während des Betriebs getauscht werden.
  • Im Rahmen dieses Projektes soll eine Systemmanagement- und Monitoring-Lösung für die zentrale Steuerung dieses Systems entwickelt werden. Die dezentrale Steuerung der Module sowie das zentrale Management des Systems wird in ROS2 realisiert. Diese soll über eine Datenbank zur Modul und Skill-Verwaltung, eine zentrale Überwachung der Module sowie Modulsteckplätze erweitert werden. Eine grafische Oberfläche soll die Darstellung der Zustände sowie die Interaktion mit den Modulen erlauben.

Aufgaben im Rahmen des Projekts:

  • Entwicklung von Datenbankenstrukturen
  • Umsetzung der Datenbanken (z.B. SQlite)
  • Erstellung und Umsetzung grafischer Oberflächen für die Systemüberwachung auf Web-Technologien (z.B. ReactJS, NodeJS)
  • Anbindung des Systems an ROS2 (Erfahrung mit ROS ist nicht zwingend erforderlich)

Laufzeit: SoSe 2022 - WiSe 2022/2023
Zielgruppe: Masterstudiengang Systems Engineering (Automatisierungstechnik und Robotik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware)
Dauer:  2 Semester
Projektauftakt: 02.05.2022

Anmeldung bei einer Ansprechperson bis zum 29.04.2022

Ansprechpartner:

Jasper Wilhelm
E-Mail: wil@biba.uni-bremen.de

Entwicklung einer Fahrzeugsteuerung für individuell konfigurierte FTF und MAR-Antriebe mittels Reinforcement Learning

Projektinhalt:

  • Ziel ist die Entwicklung einer Steuerung für FTF/MAR mit individuell angeordneten flächenbeweglichen oder nicht holonomen Antriebskomponenten. Hierfür soll ein Tool entwickelt werden, mit dem eine Konfiguration erzeugt werden kann. Für diese soll anschließend mittels Reinforcement Learning in einer Simulationsumgebung wie Gazebo oder Unity ein Steuerungsmodell erzeugt und evaluiert werden.

Laufzeit: WiSe 2021/2022 - SoSe 2022
Zielgruppe: Masterstudiengang Systems Engineering
Projektauftakt: 15.11.2021

Anmeldung bei einer Ansprechperson bis zum 15.11.2021

Ansprechpartner:

M. Sc. Nils Hendrik Hoppe
E-Mail: hpp@biba.uni-bremen.de

Konzeptentwicklung für die Teilautomatisierung einer Flugzeugküche auf Basis eines Cyber-physisches Systems

Projektinhalt:

  • Die heute eingesetzten Bordküchen in Flugzeugen sind bisher nicht digitalisiert und es werden keine Sensoren und Aktoren zur Automatisierung eingesetzt. Eine Interaktion der verschiedenen Teilsysteme ist derzeit nicht möglich, um Potentiale für Optimierungen abzuleiten

Zielstellung:

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Konzepts für die Teilautomatisierung von spezifischen Anwendungsfällen in einer Flugzeugküche. Hierzu sollen die grundlegenden Vorgehensweisen von Cyber-physisches System berücksichtigt werden.

  • Recherche zu Cyber-physisches System
  • Konzeptentwicklung anhand eines konkreten Beispiels
  • Umsetzung des Anwendungsfalls auf Hard- und Softwareseite
  • Validierung des Anwendungsfalls

Laufzeit:  WiSe 2021/2022 - SoSe 2022
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengänge Produktionstechnik, Systems Engineering (alle Vertiefungsrichtungen)
Projektauftakt: 1. November 2021

Anmeldung bis zum 15. Oktober 2021

Ansprechpartner:

Dennis Keiser
E-Mail: ked@biba.uni-bremen.de

Rafael Mortensen Ernits
E-Mail: mor@biba.uni-bremen.de

Entwicklung eines luftfahrtspezifischen Ökobilanzdashboards durch Analyse typischer Umweltindikatoren

Projektinhalt:

  • Nachhaltigkeit gewinnt in der Luftfahrtindustrie zunehmend an Bedeutung und entlang des gesamten Produktlebenszyklus werden neue Methode und Vorgehensweisen zur Verbesserung der Umweltbilanz von Flugzeugen erforscht. Die Darstellung von Ökobilanzen ist bisher auf Experten beschränkt.

Zielstellung:

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines luftfahrtspezifischen Ökoblianzdashboards. Hierzu sollen zunächst typische Umweltindikatoren analysiert und abstrahiert werden. Ferner soll eine Anforderungsanalyse auf Basis von User-Stories durchgeführt werden. Abschließend erfolgt die Umsetzung von Anforderungen und Abstraktion der Umweltindikatoren in einem Dashboard.

  • Recherche zu Umweltindikatoren
  • Recherche von Darstellungsformen für Ökobilanz Ergebnisse
  • Anforderungsermittlung auf Basis von User-Stories
  • Entwicklung des Dashboards
  • Validierung der Usability

Laufzeit:  WiSe 2021/2022 - SoSe 2022
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengänge Produktionstechnik, Systems Engineering (alle Vertiefungsrichtungen), Wirtschaftsingenieurwesen
Projektauftakt: 1. November 2021

Anmeldung bis zum 15. Oktober 2021

Ansprechpartner:

Dennis Keiser
E-Mail: ked@biba.uni-bremen.de

Rafael Mortensen Ernits
E-Mail: mor@biba.uni-bremen.de

Technologieauswahl für ein technisches Assistenzsystem im Flugzeugrecycling auf Basis einer Anforderungs- und Prozessanalyse

Projektinhalt:

  • Nachhaltigkeit gewinnt in der Luftfahrtindustrie zunehmend an Bedeutung und entlang des gesamten Produktlebenszyklus werden neue Methode und Vorgehensweisen zur Verbesserung der Umweltbilanz von Flugzeugen erforscht. Das Flugzeugrecycling spielt im Zuge der Umweltbilanz eine große Rolle und rückt weiter in den Fokus. Die Prozesse des Recyclings sind derzeit allerdings nicht ausreichend erforscht-

Zielstellung:

Ziel des Projekts ist die Anforderungsermittlung sowie Prozessanalyse der Flugzeugrecyclingprozesse. Basierend auf dieser Analyse soll eine Technologieauswahl für ein technisches Assistenzsystem erfolgen. Abschließend erfolgt die Validierung mittels eines Versuchsaufbaus im Laborumfeld Hierzu sind folgende Schritte im Projekt zu bearbeiten:

  • Systematische Prozessanalyse
  • Anforderungsanalyse auf Basis des Prozesses
  • Recherche zu bestehenden Assistenzsystemen in der Industrie
  • Technologieauswahl auf Basis zu definierender Kriterien
  • Prototypische Validierung der Auswahl mittels Laborversuche

Laufzeit:  WiSe 2021/2022 - SoSe 2022
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengänge Produktionstechnik, Systems Engineering (alle Vertiefungsrichtungen)
Projektauftakt: 1. November 2021. Bremen

Anmeldung bis zum 15. Oktober 2021

Ansprechpartner:

Dennis Keiser
E-Mail: ked@biba.uni-bremen.de

Rafael Mortensen Ernits
E-Mail: mor@biba.uni-bremen.de

Entwicklung einer Software zur Optimierung des Flugzeugrecyclings

Projektinhalt:

  • Nachhaltigkeit gewinnt in der Luftfahrtindustrie zunehmend an Bedeutung und entlang des gesamten Produktlebenszyklus werden neue Methode und Vorgehensweisen zur Verbesserung der Umweltbilanz von Flugzeugen erforscht. Das Flugzeugrecycling spielt im Zuge der Umweltbilanz eine große Rolle und rückt weiter in den Fokus.

Zielstellung:

Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Software, welche einem Flugzeugrecycler während des Prozesses mittels ausgewählter Informationen unterstützt. Hierzu sind folgende Schritte im Projekt zu bearbeiten:

  • Anforderungsanalyse auf Basis des Prozesses
  • Konzeption der Anwendung
  • Auswahl geeigneter Frameworks und Technologien
  • Umsetzung der Softwareanwendung
  • Test und Validierung der Anwendung

Laufzeit:  WiSe 2021/2022 - SoSe 2022
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengänge Produktionstechnik, Systems Engineering (alle Vertiefungsrichtungen)
Projektauftakt: 1. November 2021. Bremen

Anmeldung bis zum 15. Oktober 2021

Ansprechpartner:

Dennis Keiser
E-Mail: ked@biba.uni-bremen.de

Rafael Mortensen Ernits
E-Mail: mor@biba.uni-bremen.de

Entwicklung einer KI-basierten Anwendung zur Zustandsbestimmung technischer Komponenten

Motivation:

  • Produktionsanlagen und technische Systeme verfügen über systemkritische Komponenten, wie beispielsweise der Riemen, die Feder und der Gurt eines Schnelllauftors. Im Betrieb führt der Ausfall dieser Komponenten zu einem Stillstand der Anlage und einem ungeplanten Einsatz der Instandhaltung. Die vorausschauende Instandhaltung bietet die Möglichkeit, Stillstände der Anlagen, unplanmäßige Wartungseinsätze und die damit verbundenen Kosten zu minimieren.

Problemstellung:

  • In der Industrie findet vermehrt die vorbeugende Instandhaltung, Anwendung. Demnach werden die systemkritischen Komponenten nach einem festgelegten Wartungsintervall ausgetauscht. Dabei wird die technisch mögliche Nutzungsdauer der Komponenten nicht erreicht. Für die automatisierte Bestimmung der Nutzungsdauer muss die Komponente überwacht, der Zustand bestimmt und bewertet werden, bevor eine Prognose getroffen werden kann. Einen Mehrwert könnte dabei eine KI-basierte Anwendung leisten, die mithilfe von Aufnahmen den Zustand der Komponente bewertet.

Zielsetzung:

  • Im Rahmen dieses Lehrprojektes soll ein KI-basierte Anwendung entwickelt werden, die den Ist-Zustand der Komponenten anhand von Bildaufnahmen bewertet. Auf Basis der Ergebnisse kann dann eine Prognose bezüglich der Nutzungsdauer getroffen werden.

Voraussetzungen:

  • Fortgeschrittenes Masterstudium der Studiengänge: Systems Engineering oder Produktionstechnik
  • Interesse an Themenstellungen aus den Bereichen Softwareentwicklung, Bildverarbeitung, KI – Bildklassifikation
  • Gute Studienleistungen mit Besuch von Lehrveranstaltungen aus den o.g. Themenbereichen
  • Vorkenntnisse im Bereich Embedded Systems, Bildverarbeitung, KI sind von Vorteil
  • Teamfähigkeit und hohe Zuverlässigkeit

Ansprechpartner:

M. Sc. Anton Zitnikov
E-Mail: zit@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50178

Termine:
Systematisch erfolgreich digitalisieren
1. September 2022, 16- 17:30 Uhr, BIBA, Bremen
SMM
6. - 9. September 2022, Hamburg
SysInt 2022
7. - 9. September 2022, Genua

15. September 2022, Bremen
18. Fachkolloquium Logistik
26. - 27. September 2022, BIBA, Bremen

Weitere Veranstaltungen