Bachelor-/Master-Arbeiten

„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
  • Sehr Studium in Systems Engineering oder Produktionstechnik
  • e 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 „Analyse und Bewertung von technischen Assistenzsystemen zur Durchführung von Produktaudits “ ab sofort, Bachelorarbeit

 

Motivation:

  • Komplexität und Variantenvielfallt der Produkte sowie der Vielzahl möglicher Fehler werden Produktauditts vorwiegend manuell durchgeführt
  • Gefahr von Verwechselungen und Ungenauigkeiten durch den Faktor Mensch
  • Technische Assistenssysteme können zu einer Steigerung der Prozesssicherheit sowie der Prozessgeschwindigkeit beitragen

Aufgabenbeschreibung:

  • Literaturrecherche und systematischer Vergleich bestehender Systeme zur Unterstützung bei Produktaudits
  • Erhebung von Daten zur Anforderungen an ein System zum visuellen Produktaudit (Interviews, Fragebogen)
  • Erhebung von Daten zur Anforderungen an die Bedienung eines solchen Systems
  • Auswertung und Bewertung der Daten

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)
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

„Digitale Zwillinge für Cyberphysische Produktionssysteme: Rahmenmodell für die Produktionsplanung und steuerung" ab sofort, Bachelor- oder Masterarbeit

 

Hintergrund:

  • Das Cyberphysische Produktionssystem (CPPS) ist einer der zentralen Konzepte der Industrie 4.0 und damit von entscheidender Bedeutung um die digitale Transformation in der Produktion voranzutreiben.
  • Um CPPS umzusetzen werden Digitale Zwillinge entwickelt, die digitale Modellwelten des physischen Produktionssystem enthalten und digitale Dienste, wie Planungs und Steuerungsalgorithmen, orchestrieren.
  • In der Forschung und in der Unternehmenswelt existieren hierzu verschiedene Anwendungen, die keinem einheitlichen Standard folgen.

Aufgabenbeschreibung:

  • Systematische Analyse existierender Ansätze zur Planung und Steuerung von Produktionssystemen mittels Recherchetechniken.
  • Systematisierung und Erstellung eines Rahmenmodells der genannten Anwendungen in Produktionssystemen, sowie dessen Evaluation.

Zielsetzung:

  • Evaluiertes Rahmenwerk für Planungs und Steuerungsanwendungen innerhalb Digitaler Zwillinge

Voraussetzung:

  • Studiengang Systems Engineering, Wirtschaftsingenieurwesen oder Produktionstechnik
  • Sehr gute analytische Fähigkeiten
  • 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

Zum Thema „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

Zum Thema „Multikriterielle Optimierung einer qualitätsbasierten Produktionssteuerung mittels künstlicher Intelligenz in einer Industrieanwendung“ ab sofort, Masterarbeit

 
Hintergrund:
  • Cyberphysische Produktionssysteme versprechen die Integration von intelligenten Steuerungsmethoden, welche unter Berücksichtigung vollumfänglicher Produktionsdaten bessere Ergebnisse erzielen als herkömmliche Methoden. Hierzu kann Maschinelles Lernen oder klassische Optimierung genutzt werden.
  • In einem Industrieprojekt soll auf Basis von reellen Daten eine verbesserte Produktionssteuerung integriert werden, die sich neben klassischen Steuerungszielen auch qualitätsbasierte Steuerungsstrategien entwickeln soll.
 
Aufgabenbeschreibung:
  • Entwicklung eines Optimierungsalgorithmus zur multikriteriellen qualitätsbasierten Optimierung von Steuerungsstrategien
  • Planung und Durchführung der Experimente zur Validierung der Optimierung
 
Zielsetzung:
  • Entwicklung einer anwendungsnahen qualitätsbasierten Steuerung von komplexen Produktionssystemen
 
Voraussetzung:
  • Studiengang Systems Engineering
  • Programmierkenntnisse in Java oder 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

Zum Thema „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

Zum Thema „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

Arbeitsthema: „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:
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
 
Voraussetzung:
  • 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
 
Voraussetzung:
  • 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

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

 

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 - 50113

"Container-2-Container Communication Study", Master Thesis

 

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

„Analyse und Vergleich von Methoden der Human Factors zur nutzerzentrierten Systementwicklung“, Bachelor/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

Zum Thema „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
Aufgabenbeschreibung:
  • 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:
 
Dennis Keiser
E-Mail: ked@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50183

Zum Thema „Vergleich und Entwicklung von Modellierungsmethoden zur Repräsentation von kooperativen Montageprozessen“, Master- oder Bachelorarbeit, ab sofort

 
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:
Christoph Petzoldt
E-Mail: ptz@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50119

Zum Thema „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

Zum Thema „Vergleich und Entwicklung von Methoden zur kamerabasierten Erfassung und Analyse von Hand- und Körperhaltung für manuelle Montageprozesse“ ab sofort, Master oder Bachelorarbeit

 
Hintergrund:
  • Montage von Produkten mit geringen Stückzahlen erfolgt an manuellen Handarbeitsplätzen
  • Bisherige Unterstützung des Mitarbeiters auf optische Bauteilhervorhebung und Montageüberprüfung beschränkt
  • Berücksichtigung der ergonomischen und produktions-bezogenen Situation des Mitarbeiters wünschenswert
 
Aufgabenbeschreibung:
  • Recherche zu geeigneten OpenSource Implementierungen zur kamerabasierten Erfassung von Hand- u. Körperhaltung
  • Anpassung und Integration von mindestens zwei Verfahren für den Einsatz an einem manuellen Montageplatz
  • Evaluierung und Bewertung der Methoden für verschiedene Situationen
 
Voraussetzung:
  • Abgeschlossenes oder fortgeschrittenes Bachelorstudium in Informatik, Systems Engineering oder Produktionstechnik
  • Sehr gute Programmierkenntnisse (z.B. C#, C++, Python)
  • Sehr gute Deutschkenntnisse und gute Englischkenntnisse
  • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit
 
Ansprechpartner:
Christoph Petzoldt
E-Mail: ptz@biba.uni-bremen.de
Tel: 0421 / 218 - 500119

Zum Thema „Konzeptionierung und Entwicklung eines modularen Frameworks für die Kombination von Digitalen Zwillingen“ ab sofort, Bachelor-/Masterarbeit

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

Arbeitsthema: Intelligente Algorithmen zur Planung von automatischen Beladesystemen, Master oder Bachelorarbeit

 
Hintergrund:
  • Die automatische Beladung von Containern oder Paletten erfordert Algorithmen zur optimalen Planung der Beladereihenfolge.
  • Abhängig von der Art und der Ausmaße der zu beladenen Güter werden entsprechende Algorithmen benötigt.
  • Die Arbeit ist in einem anwendungsorientierten Forschungsprojekt für die Entwicklung von automatischen Beladesystemen angesiedelt.
 
Aufgabenbeschreibung:
  • Recherche und intensive Auseinandersetzung mit adaptiven und intelligenten Algorithmen
  • Entwicklung einer Methode für optimale Planung zur Beladung von Containern oder Paletten
  • Evaluation und Bewertung anhand von Simulation des Prozesses
 
Voraussetzung:
  • Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
  • Exzellente Programmierkenntnisse und Erfahrungen im Bereich der künstlichen Intelligenz
  • Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise
 
Wir bieten:
  • Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
  • Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback
 
Interessenten melden sich bitte bei:
Hendrik Thamer
E-mail: tha@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50160
 

Arbeitsthema: Entwicklung von Deep Learning Anwendungen für die Automatisierung von produktionstechnischen und logistischen Prozessen, Master oder Bachelorarbeit

 
Hintergrund:
  • Deep Learning ist ein neuartiger Ansatz in der künstlichen Intelligenz, der großes Potenzial für diese Aufgabenstellung bietet.
  • Der Anwendungsbereich der Arbeit wird nach Interesse des Studenten/der Studentin definiert. Bspw. Automatisierungstechnik, Robotik oder Prozessoptimierung.
  • Die Arbeit ist in der Abteilung Robotik und Automatisierung angesiedelt.
 
Aufgabenbeschreibung:
  • Recherche und intensive Auseinandersetzung mit Deep Learning
  • Anwendung an einem konkreten Beispiel in der Produktion oder Logistik
  • Evaluation und Bewertung der Eignung von Deep Learning für die Aufgabenstellung
 
Voraussetzung:
  • Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
  • Exzellente Kenntnisse im Bereich künstliche neuronale Netze oder erste Erfahrungen mit Deep Learning
  • Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++)
  • Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise
 
Wir bieten:
  • Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
  • Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback
 
Interessenten melden sich bitte bei:
Hendrik Thamer
E-mail: tha@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50160
 

Arbeitsthema: Automatische Szenenanalyse für die Entwicklung intelligenter Robotersysteme für logistische Prozesse, Master oder Bachelorarbeit

 
Hintergrund:
  • Die Fortschritte in der künstlichen Intelligenz und Sensorik ermöglichen intelligente Automatisierungssysteme für dynamische logistische Prozesse.
  • Der Anwendungsbereich der Arbeit wird nach Interesse des Studenten/der Studentin definiert. Bspw. Automatisierungstechnik, Robotik oder Prozessoptimierung.
  • Die Arbeit ist in der Abteilung Robotik und Automatisierung angesiedelt.
 
Aufgabenbeschreibung:
  • Recherche und intensive Auseinandersetzung mit Objekterkennungsmethoden
  • Anwendung an einem konkreten Beispiel in der Logistik
  • Spezifikation und Umsetzung eines kleinen Demonstrators
 
Voraussetzung:
  • Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
  • Exzellente Kenntnisse im Bereich künstliche Intelligenz und Objekterkennung
  • Erfahrungen mit Bildverarbeitungssystemen (2D,3D) und Mikrocontrollerprogrammierung
  • Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++, OpenCV, PCL)
  • Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise
 
Wir bieten:
  • Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
  • Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback
 
Interessenten melden sich bitte bei:
Hendrik Thamer
E-mail: tha@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50160
 

Arbeitsthema: Selbstlernende Roboter und Automatisierungssysteme für logistische Prozesse, Master oder Bachelorarbeit

 
Hintergrund:
  • Die Fortschritte in der künstlichen Intelligenz ermöglichen kognitive Automatisierungssysteme für dynamische logistische Prozesse.
  • Der Anwendungsbereich der Arbeit wird nach Interesse des Studenten/der Studentin definiert. Bspw. Automatisierungstechnik, Robotik oder Prozessoptimierung.
  • Die Arbeit ist in der Abteilung Robotik und Automatisierung angesiedelt.
 
Aufgabenbeschreibung:
  • Recherche und intensive Auseinandersetzung mit kognitiven Systemen
  • Anwendung an einem konkreten Beispiel in der Logistik
  • Spezifikation und Umsetzung eines kleinen Demonstrators
 
Voraussetzung:
  • Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
  • Exzellente Kenntnisse im Bereich künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen
  • Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++)
  • Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise
 
Wir bieten:
  • Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
  • Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback
 
Interessenten melden sich bitte bei:
Hendrik Thamer
E-mail: tha@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50160
 

Arbeitsthema: Big Data Analysis von Zeitreihendaten, Masterarbeit

Hintergrund:
  • Viele technische Systeme sind heutzutage mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, die sekündlich unterschiedlichste Daten sammeln
  • Je nach Anwendungsfall müssen diese Daten aufbereitet und Informationen abgeleitet werden
 
Zielsetzung:
  • Anwendung verschiedener Verfahren, bspw. für die Vorhersage der Restlebensdauer eines Systems
  • Interpretation der Ergebnisse / Vergleich der Verfahren
 
Aufgabenbeschreibung:
  • Entwicklung von Analysen, welche die Daten aus korrelierenden Zeitreihen aufbereiten und Vorhersagen ermöglichen bzw. Abweichung erkennen
  • Literaturrecherche
  • Umsetzung mit der Open-Source Software H2O
 
Voraussetzung:
  • Programmierkenntnisse, vorzugsweise in JAVA und R
  • Statistikkenntnisse
  • Eigenständige Arbeitsweise
  • Keine Scheu vor Mathematik
 
Interessenten melden sich bitte bei:
BIBA, Forschungsbereich: IPS
 
Stephan Oelker
E-mail: oel@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50130
 
Abderrahim Ait Alla
E-mail: ait@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50082
 

Arbeitsthema: Bestimmung der optimalen Sensoranordnung und -konfiguration für Robotersysteme in der Logistik, Master oder Bachelorarbeit

Hintergrund:
  • Das Vision System eines Roboters ist von entscheidender Bedeutung für die „Intelligenz“ eines Robotersystems.
  • Moderne 3D-Kameras liefern hochauflösende 2D- und 3D-Daten, die zur einer echtzeitfähigen Analyse geeignet sind und dadurch intelligente und lernfähige Robotersysteme ermöglichen.
  • Die Arbeit ist in einem anwendungsorientierten Forschungsprojekte zur Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion angesiedelt.
 
Aufgabenbeschreibung:
  • Recherche und intensive Auseinandersetzung mit der Bestimmung der optimalen Position von 2D- und 3D-Kameras
  • Implementierung von Optimierungsalgorithmen in eine vorhandene Simulationssoftware
  • Evaluation und Bewertung anhand eines konkreten Anwendungsfall aus der Logistik durch Simulation sowie Labortests
 
Voraussetzung:
  • Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
  • Exzellente Kenntnisse im Bereich Bildverarbeitung oder 3D-Sensorsysteme
  • Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++ oder C#)
  • Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise
 
Wir bieten:
  • Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
  • Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback
 
Interessenten melden sich bitte bei:
Hendrik Thamer
E-mail: tha@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50160