Thematischer Hintergrund
Eine Vision der vierten industriellen Revolution (Industrie 4.0) ist die autonome Gestaltung von Produktionssystemen. Hierbei stimmen sich Maschinen, Anlagen und Fertigungsaufträge selbstständig untereinander ab und treffen geeignete Maßnahmen, z. B. um einen Fertigungsauftrag kostenminimal zu fertigen. Voraussetzung dieser autonomen Abstimmung ist ein semantisches Modell des Produktionssystems. Dieses Modell beinhaltet alle Elemente des Produktionssystems und deren Beziehungen zueinander sowie Regeln zur Beschreibung dieser Beziehungen. Zweck dieses Modells ist es, das Wissen über den Aufbau des Produktionssystems formalisiert und digital abzubilden, sodass das System autonom agieren und Entscheidungen treffen kann.
Problemstellung
Zur Modellerstellung müssen Domäne-Experten (wie der Produktions-Ingenieur) und Informatiker zusammenarbeiten. Der Domäne-Experte kennt die Zusammenhänge in seiner Domäne, hat i. d. R. keine Kenntnisse über die Modellerstellung. Andersherum besitzt der Informatiker Kompetenzen in der Erstellung von syntaktisch korrekten Modellen, kennt die tatsächlichen Beziehungen in den Domänen nicht. Darüber hinaus existieren zur Modellerstellung eine Vielzahl von Methodiken, welche zudem nicht benutzerfreundlich dargestellt sind. Anwendern fällt es dadurch sehr schwer, mit akzeptablen Aufwand Modelle zu entwickeln.
Ziele und Aufgabenstellung
Du sorgst mit den Ergebnissen Deiner Arbeit dafür, dass Anwender einen Leitfaden zur Verfügung gestellt bekommen, mit dessen Hilfe sie Modelle zur formalen Abbildung einer Domäne aufwandsarm entwickeln und implementieren können. Der Fokus liegt auf einer einfachen und intuitiven Darstellung des Leitfadens bzw. der Dokumente.
Im Detail umfass die Aufgabenstellung folgende Punkte:
- Herausstellung der Schritte, die zur Modellerstellung notwendig sind
- Konzeptionierung eines Leitfadens sowie von Templates
- Evaluation und Experimentieren mit geeigneten Darstellungsweisen für den Leitfaden bzw. Templates (z. B. Swimlane-Diagramm, Kurzvideos)
- Erstellung einer Toolbox, welche die relevanten Anwendungen und Templates enthält
- Validierung Deiner Ergebnisse anhand eines realen Anwendungsfalls, durch Zusammenarbeit mit Informatikern und Domäne-Experten
Deine Vorteile
- Verfassen einer Abschlussarbeit im Bereich Industrie 4.0 über das Exzellenzcluster „Internet of Production“ in einem spannenden und sowohl industriell als auch akademisch hochrelevantem Thema.
- Eine individuelle Abstimmung des zeitlichen Rahmens Deiner Arbeit.
- Gewährleistung einer umfassenden Betreuung während Deiner Arbeit von zwei Betreuern sowohl aus dem informationstechnischen als auch dem maschinenbaulichen Bereich.
- Der institutsübergreifende Charakter Deiner Arbeit gibt Dir einen breiten Einblick in verschiedene Forschungsthemen an der RWTH.
Wenn Du Interesse an dieser Abschlussarbeit hast oder sich Fragen ergeben haben, melde Dich gerne bei mir/uns.
Ansprechpartner am IKV:
Patrick Sapel, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-93818
E-Mail: patrick.sapel@ikv.rwth-aachen.de
Ansprechpartner am Fraunhofer FIT:
Iraklis Dimitriadis, M.Sc.
E-Mail: iraklis.dimitriadis@fit.fraunhofer.de