Abschlussarbeiten

Über die vielfältigen Projekte und die Kooperationen des Instituts ergeben sich immer wieder spannende Themen für Abschlussarbeiten, die das BIBA den Studierenden in den Studiengängen des Uni-Fachbereiches Produktionstechnik – Maschinenbau und Verfahrenstechnik anbietet.

Übersicht Abschlussarbeiten:

Bachelorarbeiten

„Analyse und Konzeptionierung eines Kamerasystems zur Überwachung von kollaborativ genutzten Arbeitsräumen“

Motivation:

  • In vielen Szenarien Arbeiten Menschen und Roboter gemeinsam in einem überlagernden Arbeitsraum
  • Kamerabasierte Steuerungen erlauben eine flexible Kontroller des Roboterverhaltens

Problemstellung:

  • Die Anforderungen an die Objekt- und Personenerkennung sind stark abhängig von der exakten Aufgabenbeschreibung
  • Viele Kameras und entsprechende Erkennungsverfahren sind nur für spezifische Aufgaben geeignet
  • Aufbauend auf einer Übersicht existierender Hard- und Software ist ein Konzept zur Überwachung von Arbeitsräumen und Steuerung von Robotern zu entwickeln

Aufgabenbeschreibung:

  • Sammlung existierender Techniken zur kamera-basierten Überwachung von Arbeitsräumen
  • Vergleich dieser Lösungen hinsichtlich geeigneter Kenngrößen (Genauigkeit, Robustheit, ..)
  • Ableitung eines Konzeptes für die Überwachung eines beispielhaften Bauraumes

Voraussetzung:

  • Erfahrungen in der systematischen Analyse
  • Studium Wirtschaftsingenieurwesen, Produktionstechnik, Systems Engineering
  • Sehr gute Englischkenntnisse (wichtig für das Verstehen von wissenschaftlichen Papieren)
  • Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise

Ansprechpartner:

BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
Jasper Wilhelm
E-mail: wil@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50 113

Bachelor- und Masterarbeiten

„Entwicklung einer Vorhersage von CO2-Emissionen für eine nachhaltige kundenindividuelle Citylogistik“ ab sofort, Bachelor- oder Masterarbeit

Hintergrund:

  • Der eCommerce verzeichnet in Deutschland ein stetiges Wachstum. Gleichzeitig entstehen Bedenken von Seiten der Konsumenten hinsichtlich der Nachhaltigkeit ihres Kaufverhaltens.
  • Gerade im Bereich der Lebensmittellogistik bietet sich aber durch die Auswahl des Transportmediums und des Lieferzeitraums die Möglichkeit Kunden nachhaltigere Lieferoptionen zu bieten.
  • Momentan werden die verschiedenen Angaben der Emissionen mittels ereignisdiskreter Simulation erzeugt, dies soll zukünftig mittels Regressionsmethoden und einem robusten Prozess aus der Data Science ersetzt werden.

Aufgabenbeschreibung:

  • Definition eines allgemeinen Prozesses zur Ermittlung von CO2 -Emissionen für Logistiksysteme.
  • Auswahl passender Methoden und Modelle zur Regression der Emissionen.
  • Versuchsdurchführung und Validierung des definierten Prozesses und der trainierten Modelle.

Zielsetzung:

  • Evaluierten Prozess zur Ermittlung von CO2 -Emission für eine kundenindividuelle nachhaltige Logistik.

Voraussetzung:

  • Studiengang Systems Engineering, Wirtschaftsingenieurwesen oder Produktionstechnik
  • Sehr gute analytische Fähigkeiten
  • Gute Programmierfähigkeiten mit Python sowie erste Erfahrungen im Bereich Data Science
  • Selbstständige Arbeitsweise
  • Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse

Ansprechpartner:

BIBA, Prozessoptimierung und Data Analytics
Lennart Steinbacher
E-Mail: stb@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50092

„Entwicklung einer Vorgehensweise zur Prozessdatenextraktion zur Modellierung von Digitalen Zwillinge“ ab sofort, Bachelor- oder Masterarbeit

Hintergrund:

  • Produktionssysteme von heute sind immer stärker vernetzt. Maschinen und Sensoren erzeugen in industriellen Netzwerken stetig Daten, die dazu beitragen effizienter und effektiver zu fertigen.
  • Um diese Potentiale zu heben und der Komplexität eines solchen vernetzten Systems gerecht zu werden, wird verstärkt auf Digitale Zwillinge von Produktionssystemen gesetzt. Diese können zum einen automatisiert Daten aus der physischen Welt erfassen und zum anderen mit der physischen Welt interagieren.
  • Wesentlich für Digitale Zwillinge ist eine flexible Modellierung von Produktionssystemen, die aus den Prozessdaten generiert werden muss.

Aufgabenbeschreibung:

  • Entwicklung einer Vorgehensweise zur standardisierten Modellierung von Prozessmodellen von Digitalen Zwillingen mittels Prozessdaten aus IT-Systemen wie ERP-Systemen
  • Planung und Durchführung von Experimenten zur Validierung der Vorgehensweise

Zielsetzung:

  • Vorgehensweise zur standardisierten Modellierung von Digitalen Zwillingen mittels Prozessdaten

Voraussetzung:

  • Studiengang Systems Engineering, Wirtschaftsingenieurwesen oder Produktionstechnik
  • Programmierkenntnisse in Python
  • Selbstständige Arbeitsweise
  • Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse

Ansprechpartner:

BIBA, Prozessoptimierung und Data Analytics
Lennart Steinbacher
E-Mail: stb@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50092

„Analyse und Vergleich von Methoden der Human Factors zur nutzerzentrierten Systementwicklung“, Bachelor- oder Masterarbeit

Motivation:

  • Human Factors setzen den Menschen in das Zentrum der Analyse sozio-technischer Probleme und ihrer Lösungen
  • Inspiriert von Human Factors Analysen existiert eine Vielzahl technischer Vorgehensweisen zur nutzerzentrierten Verbesserung der Mensch-Technik-Interaktion

Problemstellung:

  • Viele Lösungen finden nur begrenzt Anwendungen über die Grenzen einzelner Fachdisziplinen
  • Insbesondere für den Bereich Produktion und Logistik existiert nur eine begrenzte Zahl an Anwendungsbeispielen
  • Für die Übertragung existierender Ansätze ist eine Analyse bestehender Konzepte inklusive ihrer Klassifizierung notwendig

Zielsetzung:

  • Sammlung bestehender Modelle und Methoden zur nutzerzentrierten Entwicklung sozio-technischer Systeme
  • Klassifikation bestehender Systeme und Übertragung dieser Lösungen auf Anwendungsszenarien im Kontext der Produktion

Voraussetzung:

  • Erfahrungen in der systematischen Analyse
  • Studium Wirtschaftsingenieurwesen, Produktionstechnik, Systems Engineering
  • Sehr gute Englischkenntnisse (wichtig für das Verstehen von wissenschaftlichen Papieren)
  • Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise

Ansprechpartner:

BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
Jasper Wilhelm
E-Mail: wil@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50113

„Vergleich und Entwicklung von Modellierungsmethoden zur Repräsentation von kooperativen Montageprozessen“, ab sofort, Bachelor- oder Masterarbeit

Hintergrund:

  • Kooperative Mensch-Roboter Arbeitsplätze gewinnen zunehmend an Bedeutung in der industriellen Produktion
  • Modellierung von Montageprozessen stellt die Grundlage bei der Planung und Steuerung von Montageprozessen dar

    Aufgabenbeschreibung:

    • Literaturrecherche und systematischer Vergleich von Methoden zur Prozessmodellierung
    • Übertragung der Ansätze auf die Modellierung von kooperativen Montageprozessen sowie Bewertung deren Eignung
    • Entwicklung eines Modellierungstools zur Repräsentation kooperativer Montageprozesse
    • Anwendung und Validierung des entwickelten Tools in einem Anwendungsbeispiel

    Voraussetzung:

    • Studium in Produktionstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen oder Systems Engineering
    • Wissen zu industriellen Produktionsprozessen sowie Interesse an Mensch-Roboter-Kooperation
    • Sehr gute Deutschkenntnisse und Englischkenntnisse
    • Methodische, strukturierte Arbeitsweise
    • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

    Ansprechpartner:
    BIBA, Forschungsbereich:
    Intelligente Produktions- und
    Logistiksysteme (IPS)
    Christoph Petzoldt
    E-Mail: ptz@biba.uni-bremen.de
    Tel.: 0421 / 218 - 50119

    „Empirische Erhebung und Bewertung von Resilienz-Faktoren in der Industrie“ ab sofort, Master oder Bachelorarbeit

    Hintergrund:

    • Steigende Komplexität von Prozessen führt zur starken Abhängigkeit der Teilprozesse
    • Resilienz als aktuelles Forschungsgebiet
    • Resilienz-Faktoren als Grundlage für die Bewertung von Systemen

    Aufgabenbeschreibung:

    • Recherche zur technischen Resilienz-Forschung
    • Entwicklung eines Studiendesigns
    • Erhebung von Daten zu Resilienz-Faktoren (Interviews, Fragebogen)
    • Auswertung und Bewertung der Daten

    Voraussetzung:

    • Studium Wirtschaftsingenieurwesen oder Produktionstechnik
    • Interesse an empirischen Studien
    • Sehr gute Englisch- und Deutschkenntnisse
    • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise

    Ansprechpartner:
    Dennis Keiser
    E-Mail: ked@biba.uni-bremen.de
    Tel.: 0421 / 218 - 50183

    Konzeptionierung und Entwicklung eines modularen Frameworks für die Kombination von Digitalen Zwillingen

    Motivation:

    • Mit dem Digitalen Zwilling werden physische Objekte um ein digitales Gegenstück mit identischen Eigenschaften und Funktionen erweitert. Dieses digitale Abbild verbindet aktuelle und historische Daten des Objektes mit Modellen seines Verhaltens zusätzliches Wissen zu generieren. Notwendig sind dafür modular verschaltete Modelle.

    Problemstellung:

    • Da jedes Objekt über einen digitalen Zwilling verfügen kann, ist es notwendig einheitliche Modelle und Schnittstellen zu nutzen. Es existieren verschiedene Ansätze für die Simulation physikalischer Eigenschaften und des Verhaltens als auch für die Kommunikation zwischen verschiedenen Objekten. Aufgrund der Neuheit dieses Anwendungsfeldes hat sich bisher jedoch keine einheitliche Lösung entwickeln können.

    Zielsetzung:

    • Analyse und Vergleich verschiedener Simulations- und Kommunikationsmodelle
    • Integration eines Simulationsverfahrens in ein autonomes System
    • Evaluation der Ergebnisse

     Voraussetzungen:

    • Erfahrungen in der methodischen Entwicklung und Modellierung technischer Systeme
    • Erfahrung im Umgang mit Matlab / Simulink oder anderen Simulationsumgebungen wünschenswert
    • Abgeschlossenes oder fortgeschrittenes Bachelorstudium (Systems Engineering, Produktionstechnik)
    • Sehr gute Deutsch- und gute Englischkenntnisse
    • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

    Ansprechpartner:

    BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)

    Jasper Wilhelm
    E-Mail: wil@biba.uni-bremen.de
    Tel: 0421 218 - 50113

    Masterarbeiten

    „Entwicklung einer Methode zur Projektion von montagerelevanten Robotertätigkeiten für die Mensch-Roboter-Interaktion“ ab sofort, Masterarbeit

    Hintergrund:

    • Kollaborative Mensch-Roboter Arbeitsplätze gewinnen zunehmend an Bedeutung in der industriellen Produktion
    • Effiziente Bearbeitung von Prozessen erfordert engere Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter

    Aufgabenbeschreibung:

    • Recherche zur kollaborativen Montage, zur Projektion von Informationen auf Arbeitsplätze und zu Roboter-Fähigkeiten
    • Analyse und Ermittlung von für den Menschen benötigten Informationen im Rahmen der Mensch-Roboter-Kooperation
    • Entwicklung und Implementierung eines Ansatzes zur Projektion von Robotertätigkeiten und Mensch-Roboter-Übergabepunkten basierend auf dem Montageprozess
    • Prototypische Umsetzung und Evaluierung der Akzeptanz mit und ohne Nutzung des Projektionssystems

    Vorraussetzungen:

    • Studium in Systems Engineering oder Produktionstechnik
    • Interesse an kollaborativer Robotik und Montage
    • Gute Programmierkenntnisse (z.B. in Python)
    • Sehr gute Deutschkenntnisse und Englischkenntnisse
    • Methodische, strukturierte Arbeitsweise
    • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

    Ansprechpartner:

    BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
    Christoph Petzoldt
    E-Mail: ptz@biba.uni-bremen.de
    Tel.: 0421 / 218 - 50119

    „Entwicklung einer Methodik für die Durchführung von Retrofits an Industrierolltoren“, Masterarbeit

    Motivation:

    • Die vorausschauende Instandhaltung erhöht die Verfügbarkeit der Anlage und minimiert die Anzahl der ungeplanten Wartungseinsätze. Eine Modernisierung von Industrierolltoren ist daher für viele Betreiber unumgänglich. Vernetzung und Überwachung der Anlagen, schafft die Möglichkeit einer Ferndiagnose. Der erfasste Zustand der Anlage erfordert den Einsatz von Sensorik und ermöglicht eine Bessere Planbarkeit der Ressourcen.

    Problemstellung:

    • Die Ausstattung der Anlagen kann aufgrund des alters variieren, daher ist eine Vernetzung und eine Überwachung der Anlagen nicht immer möglich. Weiter stellen die Umgebungsbedingungen und der Standort der Anlage, eine Herausforderung für die Vernetzung dar. Die Möglichkeit eines Fernzugriffs oder das Ablegen der erfassten Daten in einer Cloud ist nicht immer gegeben. Hierfür müssen die Anlagen mit zusätzlicher Hardware und passenden Schnittstellen ausgestattet werden. Die Überwachung systemkritischer Komponenten ermöglicht einen Rückschluss auf den Zustand der Anlage. Wobei die Antriebsdaten für die Zustandsbestimmung nicht immer ausreichend sind. Der Kostenfaktor für die Durchführung eines Retrofits nimmt eine wesentliche Rolle bei den KMUs ein.

    Zielsetzung:

    • Im Rahmen dieser Arbeit sollen Industrierolltore und die Einsatzbereiche auf die Möglichkeit eines Retrofits untersucht werden. Die zu entwickelnde Methodik beschreibt das theoretische Vorgehen und die Maßnahmen die getroffen werden müssen, um eine Anlage zu modernisieren. Anhand von Szenarien, die denn Standort einer Anlage beschreiben, sollen Konzepte zur möglichen Vernetzung erarbeitet werden. Eine Darlegung der Anbindungsmöglichkeiten von Sensorik ist Teil der Arbeit.

    Voraussetzung:

    • Masterstudium in Systems Engineering, Produktionstechnik oder Wirtschaftsingenieurwesen
    • Sehr gute Deutschkenntnisse und gute Englischkenntnisse
    • Vorkenntnisse im Bereich Informatik, Netzwerktechnik und Sensorik, sind von Vorteil
    • Methodische, strukturierte Arbeitsweise
    • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

    Ansprechpartner:

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

    „Entwicklung einer Methode zur Kalibrierung eines Projektor Netzwerkes durch 2D und 3D Kameras", ab sofort, Masterarbeit

    Hintergrund:

    • Die Darstellung von Informationen durch Projektionen ist ohne Hilfsmittel für jeden zugänglich.
    • Sollen Informationen auf größere oder komplexere Objekte projiziert werden, werden mehrere Projektoren benötigt.
    • Damit in überlappenden Bereichen keine Doppelungen auftreten, sind die Projektoren zu kalibrieren

    Aufgabenbeschreibung:

    • Recherche zur aufgabenspezifischen Positionierung des Projektornetzwerkes und dessen Kalibrierung
    • Berechnung und Verteilung der Oberflächensichtbarkeit auf dem Projektor-Netzwerk
    • Auswahl und Anpassung von Algorithmen zur Kalibrierung eines Projektor-Netzwerks durch mehrere Kameras
    • Entwicklung eines geeigneten Kalibrierkörpers
    • Evaluation der erreichbaren Genauigkeit 

    Voraussetzung:

    • Erfahrungen in der Bildverarbeitung wünschenswert
    • Studium in Systems Engineering oder Produktionstechnik
    • Sehr gute Deutsch- und gute Englischkenntnisse
    • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise

    Ansprechpartner:

    BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
    Dirk Schweers
    E-Mail: ser@biba.uni-bremen.de
    Tel.: 0421 / 218 – 50124

    „Entwicklung einer Methode zur Lokalisierung von Objekten in nicht vollständigen 3D-Punktwolke", ab sofort, Masterarbeit

    Hintergrund:

    • Bildverarbeitung ist eine Schlüsseltechnologie in der industriellen Produktion. Erst durch sie ist es möglich Objekte bzw. deren Lage universell zu identifizieren
    • Teilweise sichtbare Objekte und sich durch äußere Einflüsse ändernde Sensorinformationen erschweren die Lokalisierung

    Aufgabenbeschreibung:

    • Recherche zur Lokalisierung von Objekten mittels 3D-Sensorik, zur Sensorfusion, und dem Umgang mit unsicheren Wissen
    • Auswahl von geeigneter Sensorik
    • Entwicklung und Implementierung einer Methode um temporär bzw. teilweise verdeckte Objekte in 3D-Punktwolken zu lokalisieren
    • Evaluation der Ergebnisse

    Voraussetzung:

    • Erfahrungen in der Bildverarbeitung wünschenswert
    • Studium in Systems Engineering oder Produktionstechnik
    • Sehr gute Deutsch- und gute Englischkenntnisse
    • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise

    Ansprechpartner:

    BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
    Dirk Schweers
    E-Mail: ser@biba.uni-bremen.de
    Tel.: 0421 / 218 – 50124

    „Entwicklung einer Handgestenerkennung für die Mensch-Technik-Interaktion in projektionsbasierter Augmented Reality“, ab sofort, Masterarbeit

    Hintergrund:

    • In Augmented Reality wird die reale Welt mit zusätzlichen Informationen angereichert. Für die Mensch-Technik-Kommunikation stehen dem Benutzer häufig keine physischen Eingabegeräte zur Verfügung. Um dennoch mit dem System interagieren zu können erfolgt die Eingabe über definierte Gesten oder virtuelle Schaltflächen. Diese sind jedoch meistens statisch und erlauben keine kontinuierlichen Eingaben.

    Aufgabenbeschreibung:

    • Recherche zu Handgesten, zur Handgestenerkennung und zu Projektionen von Eingabeflächen für die Mensch-Technik-Interaktion.
    • Auswahl geeigneter Handgesten für kontinuierliche Eingaben.
    • Implementierung eines Algorithmus zum Handgestentracking zur Erfassung kontinuierlicher Eingaben, wie z.B. eine Linien abfahren.
    • Evaluation und Vergleich mit anderen Eingabemodalitäten.

    Voraussetzung:

    • Erfahrungen in der Bildverarbeitung wünschenswert
    • Studium in Systems Engineering oder Produktionstechnik
    • gute Deutsch- und gute Englischkenntnisse
    • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise 

     Ansprechpartner:

    BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
    Dirk Schweers
    E-Mail: ser@biba.uni-bremen.de
    Tel.: 0421 / 218 – 50124

    Zum Thema „Konzeptionierung und Entwicklung eines Digitalen Zwillingen zur Integration verschiedener Simulationsmodelle“ ab sofort, Masterarbeit

    Hintergrund:

    • Unter einem Digitalen Zwilling wird ein bidirektionale Verbindung zwischen einem physische Objekt und seinem digitalen Abbild verstanden. Durch Simulationen mit Modellen des Objektes kann im digitale Abbild zusätzliches Wissen generiert werden
    • Es existieren verschiedene Verfahren für die Simulation physikalischer Eigenschaften und des Verhaltens. Aufgrund einer Vielzahl physikalischen Zusammenhängen gibt es hierfür nicht die eine Lösung.

    Aufgabenbeschreibung:

    • Analyse und Vergleich verschiedener Frameworks für Simulationsmodelle unterschiedlicher physikalischer Zusammenhänge
    • Integration einer Auswahl von Frameworks in einen Digitalen Zwilling
    • Evaluation der Ergebnisse

    Voraussetzung:

    • Erfahrungen in der methodischen Entwicklung und Modellierung technischer Systeme
    • Erfahrung im Umgang mit Matlab / Simulink oder anderen Simulationsumgebungen wünschenswert
    • Studium Wirtschaftsingenieurwesen, Produktionstechnik, Systems Engineering
    • Sehr gute Deutsch- und gute Englischkenntnisse
    • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise

    Ansprechpartner:

    BIBA, Forschungsbereich: Produktions und Logistiksysteme (IPS)
    Dirk Schweers
    E-Mail: ser@biba.uni-bremen.de
    Tel.: 0421 / 218 - 50124

    „Explorative Erforschung des Transfer Learnings für Reinforcement Learning Anwendungen in der Produktionssteuerung“ ab sofort, Masterarbeit

    Hintergrund:

    • Cyberphysische Produktionssysteme versprechen die Integration von intelligenten Steuerungsmethoden, die unter Berücksichtigung vollumfänglicher Produktionsdaten bessere Ergebnisse erzielen als herkömmliche Methoden. Hierzu kann Reinforcement Learning benutzt werden, dessen Trainingsalgorithmen Simulationsmodelle der geplanten Anwendungsumgebungen benötigen.
    • Da komplexe Produktionssysteme oder langfristige Reward-Definition hohe Trainingsdauern verursachen soll untersucht werden, in wie fern ein Agentensystem die in einer veränderten Umgebung bereits gelernte Verhalten anwenden kann.

    Aufgabenbeschreibung:

    • Entwicklung eines Simulationsmodells und Integration eines Reinforcement Learning Algorithmus zur Erforschung des Zusammenhangs
    • Entwicklung einer Methodik zur Identifikation des Zusammenhangs
    • Planung und Durchführung der Experimente

      Zielsetzung:

      • Identifikation der Möglichkeit zum Transfer Learning für Reinforcement Learning Anwendungen in der Produktionssteuerung.

      Voraussetzung:

      • Studiengang Systems Engineering
      • Gute Programmierkenntnisse in Python und erste Erfahrung im Bereich Reinforcement Learning
      • Selbstständige Arbeitsweise
      • Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse

      Ansprechpartner:

      BIBA, Prozessoptimierung und Data Analytics
      Lennart Steinbacher
      E-Mail: stb@biba.uni-bremen.de
      Tel.: 0421 / 218 - 50092

      „Entwicklung einer Künstlichen Intelligenz zum Vorschlag von Prozessschrittsequenzen für die Prozessplanung in der Kontraktlogistik“ ab sofort, Masterarbeit

      Hintergrund:

      • Im Rahmen des Industrieprojekts INSERT soll die Planung von Prozessen in der Kontraktlogistik mittels künstlicher Intelligenz unterstützt werden.
      • Dies ist wünschenswert, da ein Planer zwar übergeordnete Prozessmodelle leicht erstellen kann, aber je nach Kunde und Anwendung Prozesse verschieden ausdefiniert werden müssen.
      • Hierzu sind Domänenwissen und aufwändige Abstimmungsprozesse unumgänglich. Eine Assistenz, die bei den zeitaufwendigen Tätigkeiten den Planer unterstützen kann, ist deshalb von großem Interesse.

      Aufgabenbeschreibung:

      • Analyse der in der Literatur und Forschung existierender Methoden zur Lösung von Sequenzproblemen, wie etwa Recurrent Neural Networks
      • Entwicklung und Implementierung einer oder mehrerer Methoden zur Vorhersage von Prozessschritten oder Klassifikationen von Prozessschrittgruppen.
      • Konzeption einer Funktionalität, die das kontinuierliche Lernen bei steigender Datenmenge ermöglicht.
      • Evaluation der Implementierung und des Konzepts anhand zuvor festgelegter Anforderungen.

      Zielsetzung:

      • Entwicklung einer funktionalen KI-Anwendung für die Prozessmodellierung in der Kontraktlogistik

      Voraussetzung:

      • Studiengang Systems Engineering oder vergleichbare
      • Programmierkenntnisse in Python und erste Erfahrungen im Bereich KI-Programmierung wünschenswert
      • Selbstständige Arbeitsweise
      • Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse

      Ansprechpartner:

      BIBA, Prozessoptimierung und Data Analytics
      Lennart Steinbacher
      E-Mail: stb@biba.uni-bremen.de
      Tel.: 0421 / 218 - 50092

      „Methode zur Steuerung individuell konfigurierbarer FTF-Antriebe“ ab sofort, Masterarbeit

      Motivation:

      • Die Entwicklung eines kundenspezifischen FTF erfordert viele zeit- und personalintensive Arbeitsschritte. Neben der Konzeption des Gesamtsystems und der konstruktiven Umsetzung stellt die Programmierung der Steuerung einen großen Aufwand dar. Ein automatischer Konfigurator, der die einzelnen Schritte übernimmt, würde die Kosten hierfür senken und den Einsatz individueller Lösungen attraktiver gestalten. Eine Herausforderung ist dabei die Steuerung der Fahrzeuge über die individuell zusammengestellten Antriebskomponenten.

      Problemstellung:

      • Abhängig vom Antriebskonzept weisen FTF unterschiedliche Manövrierfähigkeiten auf, die z.B. einen bestimmten Flächenbedarf in Kurven oder an Übergabestationen zur Folge haben. Die Art, Kombination, Anzahl und Anordnung der Antriebskomponenten wirkt sich aber auch auf weitere Anforderungen, wie Positioniergenauigkeit, Geschwindigkeit, Traglast, u.v.m. maßgebend aus und es ergeben sich individuelle kinematische Gleichungen, die für die Fahrzeugsteuerung aufgestellt werden müssen. Unter anderem sind folgenden Teilprobleme zu betrachten:

        • Wie kann die Auswahl des Antriebskonzepts erfolgen und welchen Einfluss habe die Prozessanforderungen?
        • Wie beeinflussen die verschiedenen Gestaltungsparameter eines FTF dessen Einsatzmöglichkeiten?
        • Wie kann basierend auf den gewählten Komponenten und ihrer Anordnungen die Fahrsteuerung erfolgen?
        • Wie sollte eine einheitliche, antriebsunabhängige Schnittstelle für die Ansteuerung der Fahrzeuge aussehen?

      Zielsetzung:

      • Ziel ist die Entwicklung einer Methode zur Konfiguration der Antriebssteuerung für individuelle FTF, die folgende Teilaspekte berücksichtigt.

        • Systematik zum Ableiten eines Antriebskonzepts aus den Prozessanforderungen und Umgebungsbedingungen
        • Definition der Gleichungen der individuellen Fahrkinematik
        • Bereitstellen einer antriebskonzeptunabhängigen Schnittstelle zur Fahrzeugsteuerung
        • Evaluation in Simulationsumgebung

      Voraussetzung:

      • Abgeschlossenes Bachelorstudium (Systems Engineering oder Produktionstechnik)
      • Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
      • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

      Ansprechpartner:

      BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
      Nils Hendrik Hoppe
      E-mail: hpp@biba.uni-bremen.de
      Tel.: 0421 / 218 - 50181

      Zum Thema „Energiemanagement in der Lebensmittelproduktion unter besonderer Berücksichtigung regenerativer Energieformen“, ab sofort, Masterarbeit

      Hintergrund:

      • Am Beispiel eines namhaften Lebensmittelhersteller soll ein Rahmenkonzept für eine „energieneutrale“ Produktion gestaltet werden kann. Es gibt bereits eine Photovoltaikanlage und es wird Wasser aus dem Hafenbecken zur Kühlung genutzt.

      Aufgabenbeschreibung:

      • Ermittlung der technologischen Rahmenbedingen
      • Konzeption eines Energiemanagementsystems für die Lebensmittelindustrie am Fallbeispiel
      • Simulationsbasierte Evaluation des Arbeitsergebnisses

      Zielsetzung:

      • Konzeption und Evaluation eines Energiemanagementsystems für die Lebensmittelproduktion

      Voraussetzungen:

      • Sehr gute Deutschkenntnisse
      • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise
      • Hohe Bereitschaft zum eigenständigen Arbeiten

      Ansprechpartner:

      BIBA, Prozessoptimierung und Data Analytics:
      Dr.-Ing. Michael Lütjen
      E-Mail:  LTJ@biba.uni-bremen.de
      Tel.: 0421 / 218 - 50123

      Zum Thema „Kamerabasierte Konsistenzüberwachung eines Prozesses der Lebensmittelproduktion“, ab sofort, Masterarbeit

      Hintergrund:

      • Es werden in einer Maschine verschiedene Ingredienzien vermengt. Die Überwachung erfordert derzeit einen hohen technischen Aufwand und/oder eine human-sensorische Bewertung

      Aufgabenbeschreibung:

      • Aufnahme der technologischen Rahmenbedingen für eine kamerabasierte Überwachung
      • Konzeption eines Verfahrens und Umsetzung in einer Testumgebung sowie Durchführung von Versuchen
      • Ableitung von Möglichkeiten und Potenzialen

      Zielsetzung:

      • Erforschung einer kamerabasierten Überwachung eines Prozesses der Lebensmittelproduktion

      Voraussetzungen:

      • Sehr gute Deutschkenntnisse
      • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise
      • Hohe Bereitschaft zum eigenständigen Arbeiten

      Ansprechpartner:

      BIBA, Prozessoptimierung und Data Analytics:
      Dr.-Ing. Michael Lütjen
      E-Mail:  LTJ@biba.uni-bremen.de
      Tel.: 0421 / 218 - 50123

      Container-2-Container Communication Study

      Introduction:

      The goal of this master thesis is to explore experimentally wireless communication between logistical containers. The project is a cooperation between the BIBA institute and the ComNets department. Communication between containers is an important topic for future research and implementation projects, as containers consist of mostly steel, which largely disturbs wireless communications. At the same, positioning antennas outside of the container might prohibit their proper stacking and is uncertain whether it will function correctly with stacked containers.

      Project description:

      The objective of this work is to experimentally evaluate three different communication technologies in different scenarios. The considered communication technologies are LoRa, acoustic communications and RFID communications. The experimental scenarios consist of at least the following:

      • Two nodes in the same closed container
      • One node in the closed container, one outside
      • One node per container for two neighbouring containers

      For all scenarios, different placements of the nodes and their antennas have to be taken into consideration. Depending on the success of these experiments, a larger experiment with several stacked containers will also be necessary. The work packages of this thesis are as follows:

      • Study the documentation of all three communication technologies, understand their principles and how to parametric them and optimise their work
      • Identify the application requirements and general regulations for container transportation and storage (stacking, interference with other systems, etc.)
      • Make a state of the art survey of existing container-2-container wireless communication solutions, including different antenna designs
      • Perform the above described experiments and document them in a systematic way
      • Compare the solutions in terms of their technical performance, costs and application requirements for the logistic domain and identify the best option

      Prerequisites:

      • Good knowledge of wireless communication technologies, e.g. LoRa.
      • Good understanding of wireless signal propagation
      • Experience with Python and/or C programming
      • Willingness to learn new topics and to experiment with real hardware
      • Good knowledge of English or German

      Contact:

      BIBA, Forschungsbereich:
      Produktions und Logistiksysteme (IPS)
      Prof. Dr.-Ing. Michael Freitag
      E-Mail: fre@biba.uni-bremen.de
      Tel.: 0421 / 218 50001

      „Evaluierung von mitarbeiterzentrierten Montageassistenzsystemen“ ab sofort, Masterarbeit

      Hintergrund:

      • Assistenzsysteme halten mehr und mehr Einzug in der industriellen Montage
      • Informatorische Assistenz und aktive Anreizgestaltung als Lösungsvektor zur Produktivitätssteigerung
      • Mitarbeiterzentrierung als Gestaltungsparadigma

      Aufgabenstellung:

      • Recherche zu mitarbeiterzentrierten Assistenzsystemen
      • Konzeptionierung einer Evaluierungsstudie
      • Vorbereitung und Durchführung der Studie
      • Auswertung der Studienergebnisse

      Voraussetzung:

      • Studium Wirtschaftsingenieurwesen oder Produktionstechnik
      • Sehr gute Englisch- und Deutschkenntnisse
      • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise

      Ansprechpartner:

      BIBA, Forschungsbereich IPS
      Dennis Keiser
      E-Mail: ked@biba.uni-bremen.de
      Tel.: 0421 / 218 - 50183