Student Projects

Projektinhalt:

• Projektionsmapping bezeichnet die verzerrungsfreie Projektion von graphischen Elementen auf 3D Objekte im Raum. Diese Technik kann für künstlerische Inszenierungen sowie für die Darstellung von Informationen in der Industrie, zum Beispiel in Assistenzsystemen verwendet werden. Aufgrund der räumlichen Ausdehnung der 3D-Objekte kommen in der Regel mehr als ein Projektor zum Einsatz.
• Im Kunstbereich stehen bereits kommerzielle Produkte zur Verfügung in denen man mit geringer Einarbeitung Szenerien erstellen kann, bieten jedoch keine offene Schnittstelle, um sie in industriellen Anwendungen zu implementieren. Im Open Source Bereich gibt es Algorithmen, die grundsätzlich in der Lage sind, die Berechnungen für das Projektionsmapping durchzuführen, jedoch ist für die Erstellung von Szenerien mehr Vorwissen erforderlich.
• Das Projekt gliedert sich in zwei Teilbereiche, die nach einem selbstgewählten Projektvorgehensmodelle bearbeitet werden:
  
  1. Unter der Verwendung von Unity oder ähnlichen Game Engins soll eine GUI entwickelt werden, in der beliebige 3D-Modelle geladen werden können. Nach einer metrischen Skalierung soll das Objekt in einzelne Meshes vereinzelt werden, welche anschließend für die Projektion zur Verfügung stehen. Die Umwandlung von 3D-Modellen in 2D Abbildern zur Projektion erfolgt in der Regel durch die Game Engine.
  2. Das Projektionsmapping soll prototypisch evaluiert werden. Für eine verzerrungsfreie Darstellung müssen jedoch die intrinsischen und extrinsischen Parameter der Projektoren bekannt sein. Die Parameter werden in einer Projektor-Kalibrierung ermittelt, die auf ähnliche Weise wie die Verfahren der Kamera-Kalibrierung arbeitet. Um den Aufwand der Kalibrierung für den Anwender zu reduzieren, soll im Rahmen des Projektes ein Workflow entwickelt werden, der die Kalibrierung mehrerer Projektoren weitestgehend automatisiert.

Projektautakt: nach Absprache
Dauer: 2 Semester
Gruppengröße: 4
Zielgruppe: Bachelorstudiengang Systems Engineering (Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Raumfahrtsystemtechnik)

Anmeldung im Stud.IP bis: 20.10.2023

Ansprechpartner:

M.Sc. Dirk Schweers
E-Mail: ser@biba.uni-bremen.de

Projektinhalt:

• In vielen Bereichen der Robotik werden Analyse, Auswertung und Visualisierung von Datenströmen in Echtzeit durch Softwaresysteme durchgeführt. Insbesondere in den Domänen der eingebetteten Systeme und der Raumfahrt stehen hierbei die Ressourcensparsamkeit und Robustheit der Softwarelösungen im Fokus.
• Für die Entwicklung und das Prototyping von Robotiksystemen sind Visualisierung und Verarbeitung großer Datenmengen und komplexer Datenstrukturen ein zentraler Bestandteil moderner Entwicklungsprozesse. Insbesondere Echtzeitdaten stellen Entwickler vor eine große Herausforderung. Für eine tiefgehende Analyse von Echtzeitdaten und für ein intuitives Verständnis der Daten und ihrer Relevanz sind übersichtliche und effiziente Tools unabdingbar. Hierbei ist es essenziell, dass Entwickler auf eine umfangreiche Bibliothek vorgefertigter robuster Algorithmen zurückgreifen können und das schnelle Prototypen neuer Algorithmen und Analyseabläufe unterstützt wird. Trotz der Relevanz bestehen für diesen Schwerpunkt der Dateninteraktion nur wenige Softwarelösungen. Hieraus folgt der Bedarf für eine auf Entwickler ausgerichtete Software, die fähig ist, eine große Bandbreite verschiedener Daten effizient und mit geringer Latenz zu visualisieren, zu modifizieren und mit ihr intuitiv zu interagieren. Damit die entwickelten Algorithmen in realen Systemen zum Einsatz kommen können, muss eine solche Softwarelösung fähig sein, den konzeptionierten Algorithmus auf Quellcodeebene zu optimieren.
• Das Ziel dieses Projekts liegt in der Entwicklung einer Softwareanwendung zur Node-basierten Datenvisualisierung und Datenverarbeitung.
• Der Umfang der im Rahmen des Projekts entwickelten Softwareanwendung gliedert sich in folgende Aufgaben:
  
  • Entwicklung eines Pipeline-basierten Backends für die Datenverarbeitungs in Rust
  • Entwicklung einer beispielhaften Standardbibliothek für Datenverarbeitung und mathematischer Operationen im Bereich Robotik/ Sensorik
  • Entwicklung eines Systems, um Pipeline-basierte Algorithmen zu optimieren und als Stand-alone-Anwendung zu kompilieren
  • Design und Entwicklung eines webbasierten User-Interfaces zur Erstellung, Bearbeitung und intuitiven Visualisierung der Pipeline Struktur
  • Entwicklung echtzeitfähiger Datenvisualisierungs-Nodes im UI bezogen auf Daten aus der Robotik und Sensorik

Projektauftakt: 01.11.2023
Dauer: 2 Semester
Gruppengröße: 2-3
Zielgruppe: Bachelorstudiengang Systems Engineering (Automatisierungstechnik und Robotik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Raumfahrtsystemtechnik)

Anmeldung im Stud.IP bis: 20.10.2023

Ansprechpartner:

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

Projektinhalt:

• Die manuelle Montage von Baugruppen soll zukünftig automatisch überwacht werden. Dazu benötigt es sehr robuste Systeme zur Erkennung von Bauteilen, Händen und Bewegungsabläufen, die in der Lage sind Objektverdeckung, Objektzusammenfügung, schnelle Bewegungen und unbekannte Objekten zu verarbeiten. Hierzu bieten sich Kamerasysteme mit Tiefenerkennung an, um die Positionierung der Bauteile bestimmen zu können. Außerdem müssen Methoden zur einfachen Erlernung neuer Objekte zur Verfügung stehen, um neue Baugruppen zu verarbeiten. Im Rahmen dieses Lehrprojektes soll ein solches Erkennungssystem erarbeitet werden. Dazu soll zunächst die optimale Hardwareausstattung untersucht werden und darauf folgend verschiedene Ansätze zur Objekterkennung systematisch entwickelt werden (machine-vision, pattern-matching, CNN). Abschließend sollen Tests zur Evaluierung des Systems durchgeführt werden.

Projektauftakt: 15.11.2023
Dauer: 2 Semester
Gruppengröße: 6
Zielgruppe: Bachelorstudiengang Systems Engineering (Automatisierungstechnik und Robotik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware)

Anmeldung im Stud.IP bis: 31.10.2023

Ansprechpartner:

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

Projektinhalt:

• In einer zunehmend vernetzten Welt gewinnen Lokalisierungsdienste eine immer größere Bedeutung. Während GPS (Global Positioning System) im Freien eine bewährte Methode zur Standortbestimmung ist, stellt die präzise Lokalisierung in geschlossenen Räumen nach wie vor eine technische Herausforderung dar. In Innenräumen, wo GPS-Signale häufig nicht verfügbar oder ungenau sind, sind alternative Lösungen gefragt, um genaue Standortdaten zu liefern. Eine vielversprechende Antwort auf diese Herausforderung bietet die Entwicklung von Smartphone-basierten Lokalisierungsmethoden für geschlossene Räume. Geschlossene Räume, sei es in Einkaufszentren, Flughäfen, Krankenhäusern oder Produktionsanlagen, erfordern häufig genaue Standortinformationen für Navigation, Sicherheit und effizientes Ressourcenmanagement. Smartphones, die heute nahezu allgegenwärtig sind, bieten eine Fülle von Sensoren und Kommunikationstechnologien, die zur Entwicklung solcher Lokalisierungslösungen genutzt werden können. In diesem Lehrprojekt soll die Entwicklung einer Smartphone-basierten Lokalisierungsmethode für geschlossene Räume angestrebt werden. Hierbei umfasst das Lehrprojekt die Auswahl und Integration von Hardwarekomponenten, die Entwicklung komplexer Algorithmen zur Sensorfusion und Datenverarbeitung sowie die Anwendung von Techniken wie Fingerprinting, um präzise Positionsinformationen in Innenräumen zu generieren.

Projektauftakt: 13.11.2023
Dauer: 2 Semester
Gruppengröße: 4-6
Zielgruppe: Bachelorstudiengang Systems Engineering (Eingebettete Systeme und Systemsoftware)

Anmeldung im Stud.IP bis: 27.10.2023

Ansprechpartner:

Burak Vur
E-Mail: vur@biba.uni-bremen.de

Projektinhalt:

• Durch die dynamischen und variantenreichen Umgebungen der Märkte steigen die Anforderungen an flexible Systeme in der Produktion. Die Modularisierung der Strukturen innerhalb der Fertigung bietet die Möglichkeit schnell auf Veränderungen zu reagieren und gleichzeitig die Erwartungen der Kunden an das Produkt zu erfüllen. Dadurch lassen sich zum einen Zeit, Ressourcen und Kosten sparen und anderen Wettbewerbsvorteile sichern. Die Frage ob und wie eine Umsetzung dieser Modularisierung sinnvoll ist stellt Unternehmen jedoch häufig vor Herausforderungen.

Aufgaben:

• Im Rahmen dieses Projekts soll ein Tool entwickelt werden, welches eine Hilfestellung für genau diese Entscheidungsfindung liefert. Anhand von ausgewählten Parametern verschiedener Fertigungsmodule und derer Verknüpfung miteinander soll einer modularen Struktur in der Fertigung simuliert werden. Kennzahlen die aus dieser Simulation hervorgehen geben schließlich eine Stütze zur Bewertung von Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Umsetzung.

Laufzeit: SoSo 2020 - WiSo 2020/2021
Zielgruppe: Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen, Master Produktionstechnik

Anmeldung nicht mehr möglich

Ansprechpartner:

Dr. Thies Beinke
E-Mail: ben@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50086

Projektinhalt:

• Durch die dynamischen und variantenreichen Umgebungen der Märkte steigen die Anforderungen an flexible Systeme in der Produktion. Die Modularisierung der Strukturen innerhalb der Fertigung bietet die Möglichkeit schnell auf Veränderungen zu reagieren und gleichzeitig die Erwartungen der Kunden an das Produkt zu erfüllen. Dadurch lassen sich zum einen Zeit, Ressourcen und Kosten sparen und anderen Wettbewerbsvorteile sichern. Die Frage ob und wie eine Umsetzung dieser Modularisierung sinnvoll ist stellt Unternehmen jedoch häufig vor Herausforderungen.

Aufgaben:

• Im Rahmen dieses Projekts soll ein Tool entwickelt werden, welches eine Hilfestellung für genau diese Entscheidungsfindung liefert. Anhand von ausgewählten Parametern verschiedener Fertigungsmodule und derer Verknüpfung miteinander soll einer modularen Struktur in der Fertigung simuliert werden. Kennzahlen die aus dieser Simulation hervorgehen geben schließlich eine Stütze zur Bewertung von Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Umsetzung.

Laufzeit: SoSo 2020 - WiSo 2020/2021
Zielgruppe: Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen, Master Produktionstechnik

Anmeldung nicht mehr möglich

Ansprechpartner:

Dr. Thies Beinke
E-Mail: ben@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50086

Projektinhalt:

• Durch die dynamischen und variantenreichen Umgebungen der Märkte steigen die Anforderungen an flexible Systeme in der Produktion. Die Modularisierung der Strukturen innerhalb der Fertigung bietet die Möglichkeit schnell auf Veränderungen zu reagieren und gleichzeitig die Erwartungen der Kunden an das Produkt zu erfüllen. Dadurch lassen sich zum einen Zeit, Ressourcen und Kosten sparen und anderen Wettbewerbsvorteile sichern. Die Frage ob und wie eine Umsetzung dieser Modularisierung sinnvoll ist stellt Unternehmen jedoch häufig vor Herausforderungen.

Aufgaben:

• Im Rahmen dieses Projekts soll ein Tool entwickelt werden, welches eine Hilfestellung für genau diese Entscheidungsfindung liefert. Anhand von ausgewählten Parametern verschiedener Fertigungsmodule und derer Verknüpfung miteinander soll einer modularen Struktur in der Fertigung simuliert werden. Kennzahlen die aus dieser Simulation hervorgehen geben schließlich eine Stütze zur Bewertung von Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Umsetzung.

Laufzeit: SoSo 2020 - WiSo 2020/2021
Zielgruppe: Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen, Master Produktionstechnik

Anmeldung nicht mehr möglich

Ansprechpartner:

Dr. Thies Beinke
E-Mail: ben@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50086

Beschreibung des Projektvorhabens:

• Die Automobilproduktion steht vor einem Zielkonflikt zwischen Flexibilität und Produktivität, da sich der Markt von einem Angebots- zu einem Nachfragemarkt mit steigender Diversität und Ausstattungsmöglichkeiten entwickelt. Unternehmen müssen dennoch stabile Lieferzeiten sicherstellen. Eine mögliche Lösung ist der Wechsel von der Fließbandfertigung zur modularen Produktion, bei der das Produktionssystem in einzelne austauschbare, eigenständige Module aufgeteilt wird. Das Hauptziel des Projekts ist es, die Auswirkungen der modularen Produktion auf die Automobilindustrie zu untersuchen, insbesondere in Bezug auf Effizienz, Kosteneinsparungen und Flexibilität. Es soll analysiert werden, wie modulare Produktionssysteme sich den Marktanforderungen und technologischen Fortschritten anpassen können. Dabei sollen mittels Simulations sowohl Vor- als auch Nachteile identifiziert und praktische Empfehlungen für Hersteller abgeleitet werden.

Laufzeit: WiSe 2023/2024 - SoSe 2024
Gruppengröße: 3
Zielgruppe: Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen Produktionstechnik

Ansprechpartner:

Stephan Oelker
E-Mail: oel@biba.uni-bremen.de

Sebastian Eberlein
E-Mail: ebs@biba.uni-bremen.de

Beschreibung des Projektvorhabens:

• Im Rahmen des Mittelstand-Digital Zentrums Bremen-Oldenburg soll für das Kommissionierlager eines mittelständischen Fachhandelsunternehmens, basierend auf einer Analyse von Kundenbestellungen bzw. Kommissioniervorgängen, eine verbesserte Lagerstruktur entworfen und in der LVS-Software Weclapp umgesetzt werden. Die hierdurch möglichen Einsparungen sollen abgeschätzt werden.
• Weiterhin soll die Nachverfolgbarkeit der Lagerentnahmen bei der Kommissionierung überprüft und entsprechende Anforderungen (z. B. an ein Barcode-System) definiert werden.

Laufzeit: WiSe 2023/2024 - SoSe 2024
Gruppengröße: 4
Zielgruppe: Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen Produktionstechnik

Ansprechpartner:

Michael Teucke
E-Mail: tck@biba.uni-bremen.de

Ingo Westphal
E-Mail: win@biba.uni-bremen.de