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Seminar: Seminar zu Software- und Systems Engineering (Bachelor) - Details
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Lehrveranstaltung wird in Präsenz abgehalten.

General information

Course name Seminar: Seminar zu Software- und Systems Engineering (Bachelor)
Course number INF-0126
Semester WS 2022/23
Current number of participants 3
maximum number of participants 6
Home institute Softwaretechnik
Courses type Seminar in category Teaching
Preliminary discussion Thursday, 20.10.2022 10:00 - 11:30
First date Thursday, 20.10.2022 10:00 - 11:30, Room: (3018N)
Performance record Schriftliche Ausarbeitung (ca. 10-12 Seiten LNCS Format) und Vortrag (30 Minuten)
Online/Digitale Veranstaltung Veranstaltung wird in Präsenz abgehalten.
Hauptunterrichtssprache deutsch
ECTS points 4

Rooms and times

(3018N)
Thursday, 20.10.2022 10:00 - 11:30
Friday, 25.11.2022 12:30 - 13:00
Friday, 03.02.2023 11:30 - 14:00

Comment/Description

Das Seminar wird sich mit verschiedenen Themen des Software Engineering beschäftigen.
In diesem Semester befassen sich die Themen mit dem Schwerpunkt "Selbstorganisierende Produktion". Wie können flexible roboter-basierte Produktionsanlagen entworfen und gesteuert werden?
Nach der Vorbesprechung werden die Themen vergeben. Die Seminarvorträge finden dann im Januar in einer Blockveranstaltung statt.

Folgende Themen sind dieses Jahr im Fokus:
1) Dezentrale Task-Allokation für Fahrerlose Transportsysteme in der Produktion

Beschreibung
Für die flexible Produktion von morgen werden schon heute Fahrerlose Tansportsysteme eingesetzt. Auch in der Forschung ist deren Einsatz schon lange ein wichtiges Thema. In der Seminararbeit soll untersucht werden, welche dezentralen Verfahren für die Aufgabenzuweiseung existieren und wie diese unter Ressourcenbeschränkung wie z.B. Batterielimitationen durchgeführt werden können.

Literatur
- Dectral Task Allocation for Industrial AGV-Systems with Resource Constraints: https://lirias.kuleuven.be/retrieve/614176
- Resourcemanagement in decentralized industrial Automated Guided Vehiclesystems: https://www.semanticscholar.org/paper/Resource-management-in-decentralized-industrial-Ryck-Versteyhe/d60d2e6456aa9bd94abf63aaa894a5c9a20488be

2) Navigationsverfahren für Fahrerlose Transportsysteme in der Produktion

Beschreibung
Für die flexible Produktion von morgen werden schon heute Fahrerlose Tansportsysteme eingesetzt. Auch in der Forschung ist deren Einsatz schon lange ein wichtiges Thema. In der Seminararbeit sollen Ansätze für die Navigation bzw. Routenplanung für solche Fahrerlosen Transportsysteme analysiert werden. Dabei soll der Fokus auf Systemen mit mehreren Einheiten in der Produktion gelegt werden.

Literatur
- Navigation Scheme with Priority-Based Scheduling of Mobile Agents: Application to AGV-Based Flexible Manufacturing System: https://link.springer.com/article/10.1007/s10846-015-0273-4
- A comprehensive study for robot navigation techniques: https://www.tandfonline.com/doi/epub/10.1080/23311916.2019.1632046?needAccess=true

3) Gemeinsames Scheduling von Produktions- und Transportaufgaben in Flexiblen Produktionssystemen

Beschreibung
In den flexiblen Produktionssystemen von morgen können die für einen Produktionsprozess notwendigen Aufgaben häufig von einer Vielzahl von Maschinen (z.B. Industrierobotern) übernommen werden. Gleichzeitig sind auch die Transportwege zwischen diesen Maschinen durch den Einsatz von Fahrerlosen Transportfahrzeugen flexibel. In dieser Seminararbeit soll untersucht werden, welche Ansätze existieren, um alle benötigten Produktionsaufgaben an passende Maschinen und zugleich die zwischen den Maschinen anfallenden Transporte an entsprechende Fahrzeuge optimal zuzuteilen und Zeitpläne für deren Bearbeitung zu entwerfen.

Literatur
-Approach to Integrated Scheduling Problems Considering Optimal Number of Automated Guided Vehicles and Conflict-Free Routing in Flexible Manufacturing Systems: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8723142
- Production and transport scheduling in flexible job shop manufacturing systems: https://link.springer.com/article/10.1007/s10898-021-00992-6

4) Dynamische Planung und Steuerung von cyber-physischen Produktionssystemen

Beschreibung
In cyber-physische Produktionssystemen werden "reale" an der Produktion beteiligte Objekte oder Prozesse (z.B. Roboter, Werkzeuge oder Bauteile) mit "virtuellen" Softwaretechnischen Komponenten vernetzt. Damit kann unter anderem erreicht werden, dass Produktionssysteme flexibel auf veränderte Anforderungen reagieren und sich selbst rekonfigurieren können. In dieser Seminararbeit soll ein auf Software-Containern basierender Ansatz zur Planung, Steuerung und Rekonfiguration solcher Systeme analysiert werden.

Literatur
- On a containerized approach for the dynamic planning and control of a cyber-physical production system: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0736584519300183

5) Dynamische Montageproduktion: Design der Anlage und Steuerungskonzepte

Beschreibung
Immer mehr Forschung in Wissenschaft und Industrie beschäftigt sich mit der Montage der Zukunft. Wie können die Prozesse so flexibel gestaltet werden, dass auf Kundenwünsche individuell, aber kosteneffektiv eingegangen werden kann. Müssen Produktionsressourcen (z.B. Industrieroboter) wirklich im Boden fest verankert werden oder können sich diese nicht auch bewegen? Können die Produktionshallen durch neues Arrangieren der produzierenden Einheiten voll ausgelastet werden und wie werden die Produkte und Materialien anschließend entsprechend verteilt? In der Seminararbeit soll aufbereitet werden, wie die RWTH Aachen mit ihrem Ansatz zu „Line-less Mobile Assembly Systems“ erste Antworten gibt und welche verwandten Ansätze dazu bereits in der Industrie (z.B. KUKA Matrixproduktion) existieren.

Literatur
- Modelling and Assessing Line-less Mobile Assembly Systems: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827119304895
- The Line-less Mobile Assembly System Simultaneous Scheduling and Location Problem:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827122001809


6) Designmethoden für adaptive Produktionssysteme

Beschreibung
Der Wandel in der herstellenden Industrie weg von Massenproduktion zu Massenpersonalisierung erfordert adaptive, sich selbst rekonfigurierende Herstellungsprozesse und -anlagen. Diese Prozesse benötigen wiederum neue Entwicklungsmethoden und -strategien. Eine Gruppe der Universität Nottingham setzt funktionale Modellierung, Verhaltensmodellierung und Multi-Agenten Systeme ein, um diese Herausforderung anzugehen. Sie zeigen ihre Ergebnisse an einem echten Montageprozess. In der Seminararbeit soll das Verfahren der Universität Nottingham erläutert und bewertet werden, v.a. auch hinsichtlich der Eignung für unterschiedliche Montageprozesse und Hallenplanungen.

Literatur
- A Function-Behaviour-Structure design methodology for adaptive production systems: https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-019-03823-x
- Functional Modelling in Evolvable Assembly Systems: https://nottingham-repository.worktribe.com/file/904907/1/Sanderson_FMinEAS.pdf


ggf. sind nach Absprache auch andere Alternativthemen in diesem Forschungsbereich möglich.

Admission settings

The course is part of admission "Beschränkte Teilnehmendenanzahl: Seminar zu Software- und Systems Engineering (Bachelor)".
The following rules apply for the admission:
  • The enrolment is possible from 14.09.2022, 08:31 to 10.10.2022, 23:59.
  • A defined number of seats will be assigned to these courses.
    The seats in the affected courses have been assigned at 12.10.2022 on 12:59. Additional seats may be available via a wait list.