Annual report 2014 - Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme

Transcription

Forschung und Lehre im Überblick
Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme
Research and Lecturing Overview
Institute of Computer-aided Product Development Systems
Ausgabe 2014
Editor: Univ.-Prof. Hon.-Prof. Dr. Dieter Roller
Institut für
Rechnergestützte Ingenieursysteme
Universität Stuttgart
Universitätsstraße 38
70569 Stuttgart
Telefon: 07 11 / 685 88-303
Telefax: 07 11 / 685 88-320
E-Mail: roller@informatik.uni-stuttgart.de
http://www.iris.uni-stuttgart.de
2
Herausgeber / Editor:
Univ.-Prof. Hon.-Prof. Dr. Dieter Roller
Geschäftsführender Direktor
Universitätsstraße 38
D-70569 Stuttgart
© 2014, Prof. Dr. Dieter Roller, IRIS, Universität Stuttgart.
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Deutscher Teil
Seite 1 - 86
English Part
Page 87 - 152
Anhang / Annex
Seite / Page 153 - 199
4
5
Vorwort
Das Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme ging aus dem Lehrstuhl Grundlagen der
Informatik / Graphische Ingenieursysteme des Instituts für Informatik hervor und wurde im
Herbst 2002 gegründet. Es ist zuständig für die konzeptionelle Weiterentwicklung des Lehrangebots im Informatikgrundstudium aller Fachbereiche und ist aktiv an der Durchführung
von entsprechenden Lehrveranstaltungen beteiligt. In den Studiengängen Informatik und
Softwaretechnik bietet das Institut sowohl Lehrveranstaltungen im Grundstudium als auch im
Hauptstudium die Vertiefungslinie "Graphische Ingenieursysteme" an. Im Studiengang
Mechatronik wird das Hauptfach "Produktmodelle und CAD" gelehrt.
Im Bereich der Forschung liegt der Schwerpunkt in der Entwicklung von Technologien und
Systemen für graphikorientierte Ingenieuranwendungen. Der vorliegende Bericht soll eine
Übersicht über die verschiedenen aktuellen Tätigkeitsfelder und Engagements geben.
Im Rahmen der Lehre sind die wichtigsten Beiträge des Instituts für Rechnergestützte
Ingenieursysteme in den vergangenen zwei Jahren:
•
Informatiklehrveranstaltungen (Vorlesungen, Übungen, Praktika) im Grundstudium für
Hörer anderer Fachrichtungen durchgeführt
•
Vorlesungen, Übungen, Seminare, Hauptseminare, Softwarepraktika, Fachpraktika und
Kompaktkurse für die Studiengänge Informatik, Softwaretechnik, Automatisierungstechnik und Information Technology abgehalten
•
1034 Klausuren und schriftliche Arbeiten korrigiert bzw. Modul-, Vordiplom- und Hauptdiplomsprüfungen abgenommen
• 28 Studienarbeiten, Fachstudien, Praktikumsarbeiten, Projektarbeiten, Diplomarbeiten,
Bachelorarbeiten und Masterarbeiten betreut und bewertet
• 5 Doktorarbeiten betreut
• Lehrangebot durch 4 zusätzlich durchgeführte Weiterbildungsveranstaltungen ergänzt
Im Bereich der Forschung wurden 9 Projekte bearbeitet, die zum großen Teil über Drittmittel
finanziert sind. Darüber hinaus wurden Leitungsfunktionen bei 12 wissenschaftlichen
Veranstaltungen übernommen und in Programmkomitees von 9 Tagungen mitgearbeitet.
Weitere Arbeitsergebnisse im Bereich der Forschung sind:
•
Bericht über aktuelle Forschungsergebnisse und Arbeitsthemen des Instituts in Form von
insgesamt 31 Vorträgen auf Symposien, Kongressen und Fachveranstaltungen
•
Veröffentlichung von 14 Beiträgen in Fachzeitschriften, Tagungsbänden
•
Herausgabe von 3 Büchern und 5 Berichtsbänden
Ein nicht unerhebliches Engagement ging weiterhin in die Mitarbeit in einer Vielzahl von
universitätsinternen und -externen Fachgremien sowie in die Erstellung zahlreicher Gutachten
über wissenschaftliche Arbeiten und nationale sowie internationale Forschungsvorhaben.
6
7
Inhaltsverzeichnis
Vorwort .................................................................................................................................... 5
Inhaltsverzeichnis .................................................................................................................... 7
1. Ausstattung .......................................................................................................................... 9
1.1. Personelle Ausstattung ............................................................................................... 9
1.2. Gerätetechnische Ausstattung .................................................................................. 14
2. Lehrangebot ........................................................................................................................ 16
2.1. Abgehaltene Lehrveranstaltungen ............................................................................ 16
2.2. Kurzbeschreibung der Lehrveranstaltungen............................................................. 19
3. Symposien und Weiterbildungsveranstaltungen ............................................................. 22
3.1. Durchgeführte Weiterbildungslehrgänge ................................................................. 22
3.2. Leitung wissenschaftlicher Veranstaltungen ............................................................ 22
3.3. Mitarbeit in Programmkomitees von Tagungen ...................................................... 22
4. Forschungsarbeiten ............................................................................................................ 24
4.1. Arbeitsgebiet im Überblick ...................................................................................... 24
4.2. Maschinelle Lernverfahren für die computergestützte Konzeptentwicklung .......... 26
4.3. Eine Wissensbasis zur systemübergreifenden Aggregation und Integration
problemstellungsrelevanter Information………………………………..…………29
4.4. Intelligente Anforderungsanalyse für Software im Automotive-Bereich………... . 33
4.5. Entwurfsoptimierung für Aufspannungen von integrierten Schaltungen mittels
Case-based Reasoning ............................................................................................. 35
4.6. CAD-Modell-Ontologie für Datenaustausch und Modellkomposition .................... 36
4.7. Applikation von Fuzzy Klassifizierung und Fuzzy Mustererkennung für
verteilte Produktion und globale Belieferungsketten .............................................. 38
4.8. Datenbank-Design für einen interaktiven Ähnlichkeitsvergleich und DatenRetrieval .................................................................................................................. 42
4.9. BPM in der Produktentwicklung.............................................................................. 45
4.10. Abschlussarbeiten, Studienarbeiten, Praktika und Fachstudien............................. 49
5. Mitarbeit in Gremien und Forschungseinrichtungen ..................................................... 73
5.1. Universitätsinterne Mitwirkung ............................................................................... 74
5.2. Nationale und internationale Aktivitäten ................................................................. 76
8
6. Veröffentlichungen und Vorträge .................................................................................... 80
6.1. Veröffentlichungen .................................................................................................. 80
6.2. Vorträge ................................................................................................................... 82
7. Forschungskontakte ........................................................................................................... 84
7.1. Besucher................................................................................................................... 84
7.2. Kooperationspartner................................................................................................. 86
Englische Fassung .................................................................................................................. 87
Anhang / Annex:................................................................................................................... 153
IRIS Aktivitäten in Bildern / IRIS activities in pictures ............................................... 153
Aus dem Pressearchiv / From the press archive ........................................................... 165
Frühere Veröffentlichungen / Previous publications .................................................... 173
Frühere Dipom- und Studienarbeiten / Previous diploma theses and
student projects ............................................................................................................. 186
9
1. Ausstattung
1.1. Personelle Ausstattung
Direktor
Univ.-Prof. Hon.-Prof. Dr. D. Roller
Stv. Leiter
Univ.-Prof. Dr. O. Eggenberger
Sekretariat
C. Bachmann
Diplomanden und
Studienarbeiter
Wissenschaftler
Technischer Dienst
M. Unger-Zimmermann
Bachelor- und
Masterarbeiten
Stud. Hilfskräfte
und Praktikanten
Dr. B. K. Ane
B. Behrens
T. Bonnet
Y. Berrada
F. Baumann
D. Erbas
J. Diez
S. Gerzmann
Y. Gao
Ö. Kibarogullari
E. Ekomy
J. Kessel
S. Moskalenkov
Z. Errahmouni
S. Kaloncu
A. Noblejas
J. Lie
M. Parker
J. Grunert
L. Jean
H. Liu
J. Vega
M. Kostka
1)
A. Chamakh
J. Eichhoff
2)
E. Engesser
F. Hasby
3)
U. Hezel
M. Krishnaveni
4)
S. Opletal
Prof. P. Subashini
Y. Sun
6)
L. Zehtaban
1)
6)
5)
M. Prib
V. Ladyzhenskiy
M. Tuncer
N. Malki
O. Martin
C. Wang
M. Meyer
F. Wang
S. Staudenmaier
F. Zou
F. Zwirn
M. Zarei
A. Purwa
seit 15.07.2012, 2)seit 01.07.1012, 3) seit 10.10.2013, 4) bis 07.03.2013, 5) bis 07.03.2013,
bis 30.09.2013
10
Leitung
Geschäftsführender Direktor
Prof. Dr. Dieter Roller
ord. Universitätsprofessor (Informatik), Honorarprofessor (CAD/CAMTechnologie), Doktor (Informatik), Diplomingenieur (Elektrotechnik)
Arbeitsgebiet: Graphische Datenverarbeitung, Produktmodelling, CAD /
CAM-Technologie, Informationsmanagement
E-Mail: dieter.roller@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 303
Stellvertretender Leiter
Prof. Dr. Otto Eggenberger
Universitätsprofessor (Informatik), Doktor (Informatik),
Diplominformatiker
Arbeitsgebiet: Betriebssysteme, Systemverwaltung
E-Mail: otto.eggenberger@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 356
Sekretariat
Christl Bachmann
Kaufmännische Lehre, EDV-Ausbildung
Arbeitsgebiet: Korrespondenz, Telefondienst
E-Mail: christl.bachmann@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 304
Technischer Dienst
Maria Unger-Zimmermann
Diplomingenieur (FH)
Arbeitsgebiet: Systemmanagement
E-Mail: maria.unger-zimmermann@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 316
Akademische Mitarbeiter
Akram Chamakh
Diplominformatiker
Arbeitsgebiet: CAD / CAM-Technologie
E-Mail: akram.chamakh@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 335
Julian Eichhoff
Master of Science
Arbeitsgebiet: Rechnergestützte Produktentwicklung
E-Mail: julian.eichhoff@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 313
Felix Baumann
Diplominformatiker
Arbeitsgebiet: Prozessunterstützung in der Produktentwicklung
E-Mail: felix.baumann@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 315
Akademische Mitarbeiter aus Mitteln Dritter
Leila Zehtaban
Master of Science
Arbeitsgebiet: Designoptimierung, Ähnlichkeitsaspekte in der
Produktentwicklung
E-Mail: leila.zehtaban@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 327
11
12
Fariz Hasby
Master of Science
Arbeitsgebiet: Cooperative Design
E-Mail: fariz.hasby@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 293
Gastwissenschaftler
Dr. Bernadetta Kwintiana Ane
Doctor of Philosophy (Computer Science), Master of Science
Arbeitsgebiet: Produktdesign, Designoptimierung, Versuchsplanung
E-Mail: ane@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 318
Erik Engesser
Arbeitsgebiet: Methoden der Produktionsplanung und -steuerung,
Logistik Zulieferketten, Prozess Design, Workflow, Simulation,
Optimierung
E-Mail: erik.engesser@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88 326
Yuchun Sun
Bachelor of Engineering
Arbeitsgebiet: Computerunterstützte Simulationen
E-Mail: yuchun.yun@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88-326
Sascha Opletal
Diplominformatiker
Arbeitsgebiet: Intelligente CAD-Systeme, Semantik von
Produktmodellen
E-Mail: sascha.opletal@informatik.uni-stuttgart.de
0711 / 685-88-304
Uwe Hetzel
Diplomingenieur
Arbeitsgebiet: Computer-aided Engineering
0711 / 685-88-304
13
14
1.2. Gerätetechnische Ausstattung
Management und Sekretariat
Intel Core i7
Windows 7
(64-bit)
Intel Core i5
Windows 7
(64-bit)
- HP Mini5102n
Windows 7
Technischer Dienst
Intel Core i5
Windows 7
(64-bit)
- Samsung
X 10
- Win XP
HP
ColorLaserjet
3600DN
Brother
MFC9450
CDN
HP
Colorinkjet
CP 1700
HP Scanjet G2410
-Lenovo Think
Pad T530
Intel Core I7,
Windows 7(64-bit)
-Lenovo Think
Pad X230 Tablet
Intel Core I5,
Windows (64-bit)
HP 8540w
Core i7
Windows 7
(64-bit)
Wissenschaftliche Mitarbeiter
IntelCore
2 Duo
Windows XP
fresine
Dell
Insp.8200
Windows XP
Intel C2D
E 8400
HP
Laserjet
4000
Windows XP
Linux
Windows XP
HP
Laserjet
1200
AMD
Athlnon
Windows XP
Intel Core 7
Windows 7
(64-bit)
ada
-Lenovo Think
Pad X230 Tablet
Intel Core I7,
HPLaserjet
4100
Windows (64-bit)
prolog
ravioli
Ext.CD-Brenner
Ext.CDXamaha
Brenner
HP Scanjet 5470c
cobol
Windows (64-bit)
algol
uml
IntelCore
2 Duo
-Lenovo Think
Pad X230 Tablet
Intel Core I7,
HP Scanjet 5470c
Canon
PIXMA
iP 4700
barilla
gramigna
15
Höhere Lehre
Intel Core i7
Windows 7
(64-bit)
Intel Core i7
Windows 7
(64-bit)
Intel Core i7
Windows 7
(64-bit)
HPLaserjet
4050
pascal
bucatini
cpp
gramigna
HP D530CMT
Pentium 4
Windows XP
Intel C2D
E 8400
Intel Core i5
Windows XP
Linux
Windows 7
ColorLaserJet
5550DN
trenette
uml
Fujitsu
PRIMERGY
TX 100 S3p
Linux
HP D530CMT
Pentium 4
Linux
HP Proliant
ML350
spock
Windows-
SunFire
X2100
WindosServer 2008
fresine
HP Draftmaster
(DINAØ
Plotter)
3D-Drucker
MakerBot Replicator
2X
16
2. Lehrangebot
2.1. Abgehaltene Lehrveranstaltungen
In den nachfolgenden Tabellen sind die vom Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme
im Berichtszeitraum an der Universität Stuttgart durchgeführten Lehrveranstaltungen zusammengestellt.
Wintersemester 2013/2014
Bezeichnung
Dozent
Umfang/Art
Grundlagen der Informatik I( Geodäsie, Geoinformatik,
Erneuerbare Energien)
Roller
2V
Übungen zu Grundlagen der Informatik I (Geodäsie und
Geoinformatik)
Roller/Eichhoff
2x1Ü
Übungen zu Grundlagen der Informatik (Erneuerbare
Energien)
Roller/Baumann
4x1Ü
Fachstudie "Vergleich von ADEPT2 und BPMN"
Roller/Baumann
4P
Programmierung in C++
Roller/UngerZimmermann
2KK
Seminar Methoden und Systeme der CAD-Technologie
Roller/Baumann
2S
Hauptseminar CAD/CAM-Technologie
Roller/Chamakh
2HS
Fachpraktikum NC Programmierung mit PEPS
Roller/Chamakh
4Ü
Seminar Advanced Topics in Graphical Engineering Systems
Roller/ Zehtaban
2S
Einführung in die Technische Informatik (Softwaretechnik)
Eggenberger
3V
Übungen zu Einführung in die Technische Informatik
(Softwaretechnik)
Eggenberger/
Eichhoff
4x1Ü
Fachpraktikum Serveradministration
Eggenberger
4Ü
Kolloqium Graphische Ingenieursysteme
Roller
2K
Kolloquium Systemsoftware für PCs
Eggenberger
2K
Bezeichnung
Dozent
Umfang/Art
Aspekte der Mechatronik: Aufgabengebiete der
Automatisierungstechnik, Ringvorlesung
Roller et al
2V
Informatik II (Geodäsie und Geoinformatik)
Roller
2V
Übungen zu Informatik II (Geodäsie und Geoinformatik)
2x2Ü
Sommersemester 2013
17
Informatik II ( Erneuerbare Energien)
Eggernberger
2V
Übungen zu Informatik II (Erneuerbare Energien)
Eggenberger/NN
6x2Ü
Grundlagen der graphischen Ingenieursysteme
Roller/Chamakh
3V
Übungen zu Grundlagen der graphischen Ingenieursysteme
Roller/Chamakh
2x1Ü
CAD und Produktmodelle
Roller/Chamakh
3V
Übungen zu CAD und Produktmodelle
Roller/Chamakh
1Ü
Projekt Informatik "Geo Business Model Engineering"
Roller/Baumann,
Eichhoff
4Ü
Projekt Informatik "Konfigurator für Projektanforderungen"" Roller/Chamakh
4Ü
2KK
Seminar Methoden und Systeme der CAD-TechnologieCAD - Mustererkennung in der Produktentwicklung und
grafischer Bearbeitung
Roller/Chamakh
2S
Hauptseminar CAD/CAM-Technologie- Prozessorientierte
Produktentwicklung
Roller/Baumann
2HS
Roller/Zehtaban
2S
Eggenberger
4Ü
Kolloquium Rechnergestützte Ingenieursysteme
Roller
2K
Eggenberger
2K
Bezeichnung
Dozent
Umfang/Art
Grundlagen der Informatik I ( Geodäsie, Geoinformatik,
Roller
2V
Geoinformatik)
Roller/Chamakh
2x1Ü
Übungen zu Grundlagen der Informatik I (Erneuerbare
Energien)
Roller/Chamakh
4x1Ü
Fachstudie "CAP (Computer Aided Planning) mit BPMNEditoren - ein Vergleich"
Roller/Baumann,
Chamakh
4P
Projekt Informatik "Entwicklung eines Testbeds für den
empirischen Vergleich verschiedener Methoden des
maschinellen Lernens"
Roller/Baumann,
Eichhoff
4Ü
2KK
Seminar NC Programmiersysteme
Roller/Chamakh
2S
Wintersemester 2012/2013
18
Roller/Chamakh
2HS
Roller/Chamakh
4Ü
Product Development Systems
Ane/Roller
2V
Seminar Advanced Topics in Graphical Engineering Systems Roller/Zehtaban
2S
Eggenberger
3V
(Softwaretechnik)
Eggenberger
1Ü(4x)
Fachpraktikum Installation und Administration von
Betriebssystemen
Eggenberger
4Ü
Roller
2K
Eggenberger
2K
Bezeichnung
Dozent
Umfang/Art
Roller
2V
2Ü
Eggernberger
2V
Eggenberger/NN
2Ü
Roller/Chamakh
3V
Roller/Chamakh
2x1Ü
CAD und Produktmodelle (identisch mit GGI)
Roller/Chamakh
3V
Übungen zu CAD und Produktmodelle (identisch mit GGI)
Roller/Chamakh
1Ü
2KK
Methoden und Systeme der CAD-Technologie- CAD
Roller/Chamak
2S
Advanced Topics in Graphical Engineering Systems
Roller/Zehtaban
2S
Seminar Systemadministration
Eggenberger
2S
Betriebssystemen
Eggenberger
4Ü
Roller
2K
Eggenberger
2K
Sommersemester 2012
Umfang:
Art:
Angaben in Anzahl von Semesterwochenstunden
V: = Vorlesung, Ü: = Übungen, P: = Praktikum, S: = Seminar, HS: = Hauptseminar
K: = Kolloquium, KK:= Kompaktkurs
19
2.2. Kurzbeschreibung der Lehrveranstaltungen
Vorlesung "Informatik / Grundlagen der Informatik I"
2V+1Ü
Grundlegendes (Einteilung der Informatik, Informationsdarstellung im Rechner), Rechnernetze und Internet (Netztopologien und Kommunikationsarchitektur, Einführung in das Internet, Internetanwendungen), Rechneraufbau (Prozessor, Periphere Geräte, Massenspeicher),
Betriebssysteme (Aufgaben des Betriebssystems, Einführung in UNIX, LINUX,
DOS/WINDOWS), Anwendungsprogramme (Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Datenbanken und Technische Informationssysteme, CAD, Simulationssysteme), Grundlagen der
Anwendungsprogrammierung (Einführung in das Software Engineering, Programmiersprachen), Anwendungsprogrammierung in C / C++ (Lexikalische Grundstruktur, Einführung in
Datentypen, Ablaufsteuerung und Ein- Ausgabe)
Vorlesung "Grundlagen der Informatik II (Programmierung)"
2V+1Ü
Einfache Sprachelemente in C++ (Vereinbarungen, Schlüsselworte, Ablaufsteuerung, Operatoren, Datentypen, Zeiger). Unterprogrammtechnik (Zweck, Parameterübergabe, Rückgabewerte), Einführung in das Paradigma der Objektorientierung (Softwarequalität und Faktoren des Software-Engineering, Probleme und Prinzipien der Objektorientiertheit, Objektorientierte Software-Entwicklung), Objektorientierte Programmierung in C++ (Zusätzliche
Schlüsselworte in C++, Klassen, Generizität, Vererbung, Abstrakte Klassen, Polymorphismus,
Operatoren überladen, Ein-/Ausgabeklassen, Zusammenführung von Objekten, Programmierkonventionen)
Vorlesung "Grundlagen der graphischen Ingenieursysteme"
3V+1Ü
Anforderungen an CAD-Systeme, zweidimensionale Modelle, dreidimensionale Modelle, interaktive Modellerstellung, Einführung in die Modifikationstechnik u. parametrische Modellierung, Methoden zur Modellmodifikation, Grundlagen der parametrischen Modellierung,
Ansätze und Verfahren zur parametrischen Variantenerzeugung, ausgewählte Anwendungsbeispiele, Überblick über weitergehende Modellieransätze, Datenverwaltung in CAD
Vorlesung "CAD und Produktmodelle"
3V+1Ü
Die Inhalte sind identisch mit denen der Vorlesung Grundlagen der graphischen Ingenieursysteme
2V
Engineering Design (gegenwärtige Praxis in Engineering Design, Geschichte der Geometrischen Modellierung), Abstraktion und Modellierung (Anforderungsanalyse, Konzeptentwicklung, axiomatischer Entwurf, graphische Modelle, Volumenmodelle), optimales
Design (Design-Restriktionen und -Optimierung), Designtransfer in die Fertigung (Featurebasiertes CAD/CAM/CAPP), Robust Design (Versuchsplanung, Response-Surface-Methodology), Anforderungen an CAD-Systeme, Produktdatenmanagement.
Hauptseminar "Aktuelle Themen aus der CAD/CAM-Technologie"
2H
Im Hauptseminar "Aktuelle Themen aus der CAD/CAM-Technologie" werden jeweils verschiedene forschungsnahe Themen aus dem Gebiet der CAD/CAM-Technologie behandelt.
20
Rechnerpraktikum zu Informatik
1P
Das Rechnerpraktikum ist als Ergänzung zu der Lehrveranstaltung Informatik bzw. Grundlagen der Informatik konzipiert. Die Teilnehmer erhalten zunächst eine Einführung in die
Nutzung eines PCs und führen anschließend verschiedene Programmieraufgaben unter Betreuung eines Tutors durch.
Kompaktkurs "Programmierung in C"
2KK
Einführung in die Programmiersprache C mit Übungen am Rechner, lexikalische Struktur,
Daten, Grundtypen, Operatoren, Einführung in Zeiger, Ein-/Ausgabe, Unterprogrammtechnik,
Strukturierte Datentypen
Kompaktkurs "Programmierung in C++"
2KK
Ziel dieses Kurses ist es, die Grundlagen der objektorientierten Programmierung anhand der
Sprache C++ kennen zu lernen. Dazu werden zunächst die grundlegenden Begriffe des
objektorientierten Umfeldes erläutert und die entsprechenden Hintergründe beleuchtet. Im
Anschluss daran folgt die Erläuterung der wesentlichen Sprachelemente, wobei die reinen CSprachelemente, welche als Untermenge in C++ enthalten sind, an einigen Beispielen
dargestellt werden. Insbesondere soll der Kompaktkurs Einblick in die Methodik der
objektorientierten Software-Entwicklung geben, wobei der Schwerpunkt auf der
Betrachtungsweise des Entwicklers liegt. Begleitend werden Beispielprogramme mit der
Entwicklungsumgebung Visual Studio erstellt. Die praktischen Übungen bereiten die
Teilnehmer auf die Bearbeitung einer Abschlussaufgabe vor.
Kolloquium "Graphische Ingenieursysteme"
2K
Behandelt werden jeweils aktuelle Themen auf dem Gebiet der graphischen Ingenieursysteme
in Form von Vorträgen und anschließenden Diskussionen.
Kombinatorische und sequentielle Netzwerke
2Vx1Ü
Grundlagen (Logik, Boolesche Algebra, Mengen, Codierung, Zahlensysteme), Schaltalgebra,
Schaltfunktionen (Darstellungen, Hauptsatz, Normalformen, Minimalformen unvollständig
spezifizierte Schaltfunktionen), Minimierung von Schaltfunktionen (Quine McCluskey,
Karnaugh-Veitch-Diagramm), Schaltungen mit mehreren Ausgängen (Addierer, Decoder,
Encoder, Multiplexer, Demultiplexer, ROM, PAL, PLA), Hazards, Verzögerung und Rückkopplung, Flipflops, Speicher, Automaten, Entwurf von Schaltwerken, Reduktion der Zustandsanzahl.
Installation und Administration von Betriebssystemen
4P
Installation von Windows, Microsoft Management Console, Task Scheduler. Plattenverwaltung, Netzwerk-Protokolle, DNS, DHCP, Active Directory, Benutzerkonten, Benutzergruppen, Netzwerkdrucker, NTFS-Filesystem, Offline-Dateien, Ereignisdienst, Gruppenrichtlinien, Lokale Sicherheitsrichtlinien, Backup, Remote-Verwaltung, Automatische Installation.
Hauptseminar "Systemmanagement: CIM"
2H
Das Common Information Model (CIM) beschreibt Managementinformationen und bietet einen Rahmen, Systemelemente zu modellieren und zu verwalten. Schwerpunkt des Hauptse-
21
minars ist der Einsatz von CIM für die Administration verteilter Systeme. Dieses Hauptseminar wird gemeinsam mit dem IBM Labor Böblingen durchgeführt.
Seminar "Sichere Betriebssysteme"
2S
Dieses Seminar beschäftigt sich mit Sicherheitsaspekten der Betriebssysteme Windows und
Linux.
Seminar "Advanced Topics in Graphical Engineering Systems"
2S
Dieses Seminar wird in englischer Sprache durchgeführt. Die Teilnehmer erarbeiten Informationen über ein bestimmtes Thema anhand technischer Literatur. Die Studenten lernen in
diesem Seminar, professionell und wissenschaftlich, einen Vortrag vorzubereiten. Sie
schreiben einen Bericht, halten einen Vortrag und nehmen an den Diskussionen aller Vorträge
teil. Die Themen befassen sich mit Product Development Optimization: PLM and CAD, 3D
Geometric Modelling for CAD/CAM und Knowledge-Based Systems (KBS).
22
3. Symposien und Weiterbildungsveranstaltungen
Die folgenden Unterkapitel enthalten eine Zusammenstellung der vom Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme durchgeführten Weiterbildungslehrgänge und geleiteten bzw.
organisierten wissenschaftlichen Veranstaltungen.
3.1. Durchgeführte und geleitete Weiterbildungslehrgänge
•
D. Roller: “ Programmieren in C ”, 17.-21.06.2013, Technische Akademie, Esslingen
•
D. Roller: “Einführung in die Objektorientierung mit Grundlagen von C++”, 19.21.11.2012, Technische Akademie, Esslingen
•
D. Roller: “Einführung in die Objektorientierung mit Grundlagen von C++”, 04.06.07.2012, Technische Akademie, Esslingen
•
D. Roller: “ Programmieren in C ”, 18.-22.06.2012, Technische Akademie, Esslingen
3.2. Leitung wissenschaftlicher Veranstaltungen
•
D. Roller: Leitung des internationalen Programmkomitees der 10th International
Conference on Cooperative Design, Visualization and Engineering, Alcudia, Spanien, 22.25.09. 2013
•
D. Roller: Leitung des internationalen Programmkomitees der 9th International
Conference on Cooperative Design, Visualization and Engineering, Osaka, Japan, 02.05.09. 2012
•
B. K. Ane: Vorsitz des International Symposium on Manufacturing and System
Engineering (ISOMSE), World Automation Congress (WAC) 2012, Puerto Vallarta,
Mexico, 24.-28.06.2012
3.3. Mitarbeit in Programmkomitees von Tagungen
•
D. Roller: Mitglied des internationalen Programmkomitees der 10th International
•
D. Roller: Mitglied des International Program Committee (IPC) for the IASTED
International Conference on Computer Graphics and Imaging (CGIM 2011), Innsbruck,
Österreich, 12.-14.02. 2013
•
D. Roller: Mitglied des Programmkomitees der INFOCOMP 2012, The Second
International Conference on Advanced Communications and Computation, Venedig,
Italien, 21.-26.10.2012
• D. Roller: Mitglied des International Program Committee (IPC) für die IASTED
International Conference on Computer Graphics and Imaging (CGIM), Kreta,
Grichenland, 18.-20.6. 2012
23
•
D. Roller: Mitglied des Programmkomitees International Workshop on Advanced Design
Concepts and Practice, ADCP2012, Karlsruhe, 07.-11.05.2012
•
D. Roller: Mitglied des internationalen Programmkomitees der 9th International
•
B. K. Ane: Mitglied des Programmkomitees des International Symposium on Tools and
Methods of Competitive Engineering (TMCE) 2012, Budapest, Hungary, 11.-14.12.2014
•
B. K. Ane: Mitglied des Programmkomitees des International Conference on Computer,
Control, Informatics and its Applications (IC3INA) 2013, Jakarta, Indonesia, 19.20.11.2013B.
•
K. Ane: Mitglied des Programmkomitees des 3. International Conference on Advanced
Communications and Computation (INFOCOMP) 2013, Lisbon, Portugal, 17.-22.11.2013
•
B. K. Ane: Mitglied des Programmkomitees des 13. International Symposium on System
Engineering (ISOMSE), World Automation Congress 2012, Puerto Vallarta, Mexico, 24.28. Juni 2012
•
B. K. Ane: Mitglied des Programmkomitees des International Symposium on Tools and
Methods of Competitive Engineering (TMCE) 2012, Karlsruhe, Germany, 07.-11.05.2012
24
4. Forschungsarbeiten
4.1. Arbeitsgebiet im Überblick
Das Arbeitsgebiet lässt sich kurz wie folgt charakterisieren:
"Produktmodellierung und Informationsmanagement im Ingenieurbereich"
Im Mittelpunkt des Forschungsinteresses stehen Modellierungen und Auswertungen von semantischen Informationen in technischen Prozessen. Die Forschungsthematik konzentriert
sich dabei im Wesentlichen auf Computeranwendungen, insbesondere im Produktentwicklungsumfeld. Die nachfolgende Abbildung zeigt die typischen Phasen eines Produktlebenszyklus, wie er heute teilweise rechnerintegriert ablaufen kann. Forschungsgegenstand
sind schwerpunktmäßig die graphisch orientierten Problemstellungen und das Informationsmanagement in einer solchen Produktentwicklungskette.
- 3D-Volumenmodelle
- Einzelteilzeichnungen
- Skizzen
- Funktionsdiagramme
Entwurf
- Stromlaufpläne
Konstruktion
(CAD)
- Montagezeichnungen
- Aufspannpläne
Arbeitsplanung
(CAP)
Produktdaten
Wartung / Service
und Recycling
- Ein- / Ausbaupläne
- Produktansichten
- Explosionszeichnungen
Qualitätssicherung
(CAQ)
- Trend-Diagramme
Fertigung
(CAM)
- Bearbeitungssimulation
- Prozessvisualisierung
- Histogramme
- optische Fehlererkennung
Graphik- und wissensorientierte Aspekte im Produktlebenszyklus
Ein Feld mit besonders hohem Innovationspotenzial ist die rechnerinterne Repräsentation von
Produktentwicklungswissen und eine entsprechende Abrufmöglichkeit bzw. eine automatische Nutzung innerhalb der Produktentstehungskette. Entsprechende Methoden und Verfahren
hierzu bilden zunächst den Schwerpunkt der Forschungsarbeiten. Dabei wird auch das
Zusammenwirken der Phasen untereinander, sowie die Ankopplung an die rechnergestützte
Konstruktion berücksichtigt. Primäre Anwendungsbereiche für die Forschungsaktivitäten des
25
Instituts sind in der Produktentwicklung im Maschinen- und Anlagenbau sowie auch in der
Fahrzeugindustrie und in der Medizintechnik zu sehen.
Speziell werden derzeit folgende Projekte bearbeitet:
•
Maschinelle Lernverfahren für die computergestützte Konzeptentwicklung
•
Eine Wissensbasis zur systemübergreifenden Aggregation und Integration
problemstellungsrelevanter Information
•
Intelligente Anforderungsanalyse für Software im Automotive-Bereich
•
Entwurfsoptimierung für Aufspannungen von integrierten Schaltungen mittels Case-based
Reasoning
•
CAD-Modell-Ontologie für Datenaustausch und Modellkomposition
•
Applikation von Fuzzy Klassifizierung und Fuzzy Mustererkennung für verteilte
Produktion und globale Belieferungsketten
•
Datenbank-Design für interaktive Ähnlichkeitsvergleiche und Daten-Retrieval
•
BPM in der Produktentwicklung
In den folgenden Unterabschnitten werden diese Forschungsprojekte hinsichtlich der Problemstellung und der verfolgten Lösungsansätze näher beschrieben.
26
4.2. Maschinelle Lernverfahren für die computergestützte
Konzeptentwicklung
D. Roller, J. Eichhoff
Funktionale Dekomposition in der Produktkonzeption
Seitens Theorie und Anwendung wird zweifelsfrei anerkannt, dass Entscheidungen, die das
grundlegende Konzept eines Produktes betreffen, sehr großen Einfluss auf den gesamten
Produktlebenszyklus haben. Aus diesem Grund entstanden über die letzten Jahrzehnte diverse
methodische Ansätze, welche die Konzeptionsphase in der Produktentwicklung unterstützen
sollen. Unter diesen Ansätzen ist die funktionale Dekomposition eines der bekanntesten
Prinzipien. Ein gewünschter übergeordneter Zweck, dem das Produkt dienen soll, die
sogenannte Hauptfunktion, dient hierbei als Ausgangspunkt. Im Laufe der funktionalen
Dekomposition wird die Hauptfunktion zu einem Modell aus mehreren, zur Realisierung der
Hauptfunktion notwendigen, Unterfunktionen erweitert. Das Ziel ist es dabei, schrittweise zu
konkreten technischen Konstruktionsaufgaben zu gelangen. Dabei kann die systematische
Variation der Funktionsmodelle helfen innovative Lösungen zu entdecken und eine zu frühe
Festlegung zu vermeiden. Um Funktionsmodelle zu beschreiben wurden graphische Sprachen
entwickelt, die unterschiedliche Aspekte von Funktionen repräsentieren. In dieser Arbeit
befassen wir uns hauptsächlich mit sogenannten umsatzorientierten Funktionsmodellen (s.
Abb. 1), welche die Umwandlung von Signalen, Stoffen und Energieformen innerhalb eines
Funktionsgeflechts beschreiben.
Abb. 1: Mögliche Primärfunktion einer Brotschneidemaschine (in Anlehnung an Sridharan &
Campbell 2004) – Ein Brotlaib wird unter Einsatz menschlicher und elektrischer Energie in
mehrere Brotscheiben zerteilt. Im Zuge des stofflichen Umwandlungsprozesses wird die
elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt.
Graphersetzungssysteme zur Entwicklung von Funktionsmodellen
Unser grundlegendes Ziel ist es, die Erstellung solcher Modelle zu unterstützen, wenn nicht
gar vollständig zu automatisieren. Hierfür bietet der aktuelle Stand der Wissenschaft einige
Ansätze, die unter dem Begriff grammatikalisches Design zusammengefasst werden können.
Diese Ansätze verwenden Graphersetzungssysteme. Ein solches verändert einen einfachen
Ausgangsgraphen, der zur Beschreibung der der Hauptfunktion dient, schrittweise zu einem
vollständig entwickelten Funktionsmodell (s. Abb. 2).
Welche Änderungen dabei vorgenommen werden dürfen, richtet sich nach einer Menge zuvor
definierter Produktionsregeln. Syntaktisch gesehen, fassen diese Produktionsregeln eine Ab-
27
folge elementarer Graphoperationen zusammen (z. B. das Hinzufügen oder Löschen von
Knoten und Kanten).
Abb. 2: Beispiel für ein Funktionsmodell (in Anlehnung an Sridharan & Campbell 2004) –
vereinfachte Funktionsstruktur einer Brotschneidemaschine.
Auf semantischer Ebene repräsentieren diese Regeln hingegen konkretes Produktentwicklungswissen, wie anhand folgender Abbildung deutlich wird.
Abb. 3: Beispiel für eine Produktionsregel (in Anlehnung an Sridharan & Campbell 2004) –
die linke Seite der Regel umfasst Vorbedingungen, die für die Anwendung der Regel erfüllt
sein müssen. In diesem Fall müssen im gegenwärtigen Funktionsmodell bereits zwei nicht
näher bezeichnete Funktionen existieren, welche die gezeigten Eingangs- bzw. Ausgangströme benötigen. Ist dies gegeben, tritt die Nachbedingung in Kraft, d.h. beide Funktionen
werden über eine neue Konvertierungsfunktion miteinander verbunden.
Maschinelle Erlernung von Produktionsregeln
28
Damit ergibt sich das Problem, dass vor dem praktischen Einsatz eines solchen Graphersetzungssystems zunächst das für die Konzeption des Produktes relevante Produktentwicklungswissen in Form von Produktionsregeln formalisiert werden muss. Dass dies kein unerhebliches Problem ist, zeigte sich bereits in der Hochphase der Expertensysteme und wurde als
„Knowledge Engineering Bottleneck“ bezeichnet. Nach wie vor ist es unzureichend gelöst.
Unser Ansatz zur Lösung dieses Problems gründet auf der Idee, die benötigten Produktionsregeln maschinell zu erlernen. Als Eingangsdaten dienen den Lernalgorithmen Beispiele
bereits erstellter Funktionsmodelle, die jedoch unvollständig bzw. fragmentarisch vorliegen.
Die Herausforderung besteht dabei ein Lernverfahren zu entwickeln, das trotz der unvollständigen Datenlage dennoch Produktionsregeln hervorbringt, welche möglichst effizient und
effektiv durch ein Graphersetzungssystem zur Erstellung von Funktionsmodellen eingesetzt
werden können. Da die Laufzeit der Lernalgorithmen selbst von der Effizienz des Graphersetzungssystems abhängt, entwickeln wir neben dem Lernverfahren auch ein Verfahren zur Ausführung der Produktionsregeln, das es ermöglicht überflüssige, nicht zielführende Graphoperationen zu vermeiden.
29
4.3. Eine Wissensbasis zur systemübergreifenden Aggregation und
Integration problemstellungsrelevanter Information
D. Roller, S. Opletal
Das Konstruktionssystem der Zukunft sollte in der Lage sein, offensichtliche oder intendierte
Konstruktionsarbeiten selbst durchzuführen und so den Konstrukteur zu entlasten. Heutige
CAD-Systeme sind bei der Konstruktionsarbeit passiv, der Mensch wird als treibende und
kreative Kraft benötigt. Er muss entscheiden, wie die gewünschte Funktionalität des Produkts
zu erreichen ist und wie dieses Ziel in der geometrischen Darstellung ausgedrückt wird.
Obwohl teilweise komfortable Eingabe- und Modifikationsrmethodiken entwickelt wurden,
werden die gegenwärtig verfügbaren Systeme heute primär dazu verwendet, die
Konstruktionsschritte und Entwicklungsergebnisse des Menschen zu „protokollieren“. Diese
CAD-Lösungen können nur in sehr engen Grenzen, wenn alle relevanten Möglichkeiten
ausspezifiziert sind, minimale Konstruktionsentscheidungen mittels Assistenzmodulen oder
aufgrund einer assoziativen Parameterwertänderung selbst ableiten. Sie geben keine
Anregungen, wie eine Aufgabe einzuordnen ist und in welche Richtung eine Lösung gehen
könnte. Das Ziel eines „intelligenten“ CAD-Systems soll es daher sein, diese scharfe
Trennung aufzuheben und die Aufgabe der Problemlösung mehr in Richtung der Maschine zu
verlagern. Dadurch soll der Mensch sich auf die funktionellen Aspekte seines Produkts
konzentrieren können, auf das „Was“, nicht das „Wie“.
Semantische Verknüpfung von Konstruktionsinformation
Wissensmanagement entsteht erst dann, wenn Abhängigkeiten der Daten zueinander erfasst
und kontextuell bewertet werden können. Die Entstehungsgeschichte und damit verbundenes
Wissen für spätere Projekte nutzbar zu machen beinhaltet die Notwendigkeit, die Relationen
zwischen den Daten zu erfassen und an andere Personen weitergeben zu können.
Die Bereitstellung von Information, wo sie direkt gebraucht wird und für eine
Aufgabenstellung relevant ist, ist eine große Herausforderung. Schließlich wird Information
nur dann als Wissen bezeichnet, wenn sie in einem konkreten Kontext zur Anwendung
kommen kann. Ein Wissensprozessor enthält hierzu eine Wissensbasis, die es ermöglicht,
dass Elemente einer Konstruktion semantisch annotiert werden können. Dabei gilt es
verschiedene Darstellungsformen von Information einerseits zu unterscheiden, andererseits
aber auch deren innere und äußere Zusammenhänge herauszufinden und abzubilden.
Gegeben sei der Beispieleintrag zum geometrischen Objekt Quadrat („square“) aus der frei
verfügbaren Ontologie OpenCyc:
„A specialization of Rectangle, Rhombus, and RegularPolygon. Each instance of Square is a
four-sided polygon whose sides are all of equal length and whose internal angles are all of
equal measure (viz. 90 degrees)“
A Type of: quadrilateral, rectangle, regular polygon, rhombus shaped thing
Instance of: mereotopology concept, surface geometry concept, type of two dimensional shape
Durch diesen Text wird eine Spezifikation und eine Einordnung des Begriffs zu verwandten
Formen gegeben und es wird auf die Instanzbildung eingegangen. Der Aspekt der Spezifikation kann bspw. im gebräuchlichen Datenformat STEP nach ISO 10303-21 mittels EXPRESS
Schema wie in Abb. 1 links gezeigt formuliert werden. Auf der rechten Seite der Abbildung
sieht man die zugehörige Instanz. Es wird die Einordnung als Verhältnis zum Rechteck durch
30
die SUBTYPE-Relation ersichtlich, sowie die im Schema definierte geometrische Beschreibung in Form des Constraints WR1.
SCHEMA example;
ENTITY point;
x: REAL;
y: REAL;
z: OPTIONAL REAL;
END ENTITY;
ENTITY rectangle;
start_point: point;
end_point: point;
END_ENTITY;
ENTITY square;
SUBTYPE OF (rectangle);
WHERE
WR1: (SELF\end_point.x – SELF\start_point.x =
SELF\end_point.y – SELF\start_point.y);
END_ENTITY;
END_SCHEMA;
ISO-10303-21;
HEADER;
FILE SCHEMA (('example'));
ENDSEC;
DATA;
#1=POINT(10.0, 10.0, $);
#2=POINT(20.0, 20.0, $);
#3=SQUARE(#1, #2);
ENDSEC;
END-ISO-10303-21;
STEP Instanziierung
EXPRESS Schema
Abbildung 1. STEP: Schema und Instanziierung
Die Identifikation von Zusammenhängen ist auch das Hauptziel der wissensbasierten Konstruktion, bei der die Berücksichtigung und Einordnung von Konstruktionswissen von größter
Bedeutung ist. Hierunter fallen u.a. die Analyse bereits ausgeführter Produktentwicklungen
und bewährter Lösungen und in Folge die Erkennung, die Optimierung und die Wiederverwendung von geeigneten Lösungskombinationen im Rahmen einer neuen Konstruktionsarbeit.
Automatisiert herauszufinden, ob die drei als Beispiel gegebenen Beschreibungen eines Quadrats miteinander zusammenhängen, kann nur gelingen, wenn identische oder umformbare
Bezeichner enthalten sind oder in diesem Fall durch geometrische Analysen wie die FeatureErkennung.
Anwendung relational verknüpfter Konstruktionsinformation
Der Mensch kann durch Ausbildung, Erfahrung und Kreativität Lösungen zu Problemen
finden. Da die Ausprägung der individuellen Eigenschaften jedoch von Mensch zu Mensch
verschieden ist, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass zwei Menschen bei identischer
Aufgabenstellung zu unterschiedlichen Ergebnissen gelangen. Die Problemstellung für einen
Konstrukteur stellt sich dabei als Entwicklung eines neuen Produkts dar, das für einen
bestimmten Zweck konstruiert wird und hierzu spezielle physikalische, mechanische oder
formgebundene Eigenschaften aufweisen soll.
Um diese Arbeiten zu unterstützen, muss es im verwendeten Produktmodell möglich sein,
neben der Geometrie eine semantische Ebene vorzuhalten, auf der ein intelligentes System
seine Schlussfolgerungen ziehen kann. Entscheidend ist dabei neben dem ausführenden
Menschen der Kontext, wobei Wissen dann solche Information ist, die in bestimmten Situationen nützlich oder wertvoll sein kann.
31
Auszug der Analysemöglichkeiten bei Beschränkung auf ein einzelnes Konstruktionsmodell:
Validierung - die Instanz kann durch das Schema validiert werden. Ungültige Punktkoordinaten können identifiziert werden: #2=POINT(20.0, [15.0], $);
Ergänzung fehlender Information - in der Instanz fehlende Angaben können durch die
Anwendung des durch das Schema gegebenen Regelwerks vervollständigt werden:
#2=POINT(20.0, [y2], $);
Auszug der Analysemöglichkeiten bei Inkludierung mehrerer Konstruktionsmodelle:
Validierung – die Instanz kann durch das Schema validiert werden. Ungültige Punktkoordinaten können identifiziert werden. Evtl. kann aus dem Vergleich der Historie anderer Projekte
geschlossen werden, wie die Berichtigung sinnvollerweise durchzuführen ist: #2=POINT(20.0,
[20.0], $); oder #2=POINT([15.0], 15.0, $);
Ergänzung fehlender Information – in der Instanz fehlende Angaben können durch die
Anwendung des durch das Schema gegebenen Regelwerks vervollständigt werden. Zusätzlich
kann ein Vergleich mit bereits durchgeführten Konstruktionen Belegungsvorschläge für Werte
der Geometrie erbringen. #1=POINT([x1], [y1], $); #2=POINT([x2], [y2], $);
Ableitung von Grenzen für Wertebelegungen – durch Analyse weiterer Projekte können
bestehende Grenzwerte bzw. zu vermeidende Werte ermittelt werden: x2-x1>10
Übersicht im Informationsraum – in welcher Art und Weise und mit welcher Funktion wird
in weiteren Projekten eine bestimmte Geometrie eingesetzt. Welche weitere Geometrie lässt
sich hier für das aktuelle Projekt übernehmen und anpassen?
Shapes
SQx
Dim_min SQx
Dim_max SQx
Features
Extrusion Ex(SQx)
Dim_min Ex
Dim_max Ex
Rounded_Edges REx
Radius_min REx
Radius_max REx
Rounded_Vertices RVx
Radius_min RVx
Radius_max RVx
Constraints
A1_WR1(SQ1)
A1_WR1(SQ2)
A2_WR2(SQ1)
Abstrahierte Geometrie
Relations
Documents
Descr(OpenCyc)
Descr(Wikipedia)
Manual_A1
Schema A1, A2
Projects
Name A1
Shapeset
SQ1->SQ2
Dim SQ1
Dim SQ2
Features
Extrusion E1(SQ1)
Function
Base
Name A2
Shapeset
CI1->SQ1->CI2
Dim SQ1
Dim CI1
Dim CI2
Function
Connector
Informationsraum
Abbildung 2. Abstrakter Inhalt eines Meta-Konzepts
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Um als Grundlage für Entscheidungen der semantischen Konstruktion zu dienen, wird die im
oben genannten Analysevorgang gewonnene Information in abstrakte Schemata (sog.
Metakonzepte) (s.Abb.2) überführt, um sie anwendbar zu halten.
Ein semantisches User-Interface soll den Benutzer durch die Verwendung dieser MetaKonzepte in die Lage versetzen, auf einer abstrakteren Ebene mit dem System zu kommunizieren. Die Anwendung erfolgt analog zu den herkömmlichen Konstruktionsmethoden der
CAD-Systeme: anstatt beispielsweise zwei Bauteile durch Zeichnung einer Geometrie zu verbinden, wird eine Methode zum Verbinden der Bauteile aufgerufen und das System bietet eine
Geometrie als Vorschlag an, die übernommen und modifiziert werden kann. Dabei werden die
Feature-basierten Vorgehensweisen um dynamisches Wissen der Meta-Konzepte ergänzt, so
dass auf Grundlage des aktuellen Konstruktionskontexts sinnvolle Lösungen angeboten werden.
Thematisch fallen darüber hinaus viele Optimierungsprobleme an, wie etwa die Aufgaben der
Produktentwicklung parallelisiert und die Teamarbeit durch geeignete Organisation der
Information besser unterstützt werden kann. Daneben ist die Verknüpfung mit Ansätzen wie
dem kooperativen Lernen, der verteilten Entscheidungsfindung und die Einbindung sozialer
Netzwerke zu berücksichtigen, um durch deren geschickte Kombination einen Mehrwert zu
erhalten.
33
4.4. Intelligente Anforderungsanalyse für Software im Automotive-Bereich
D. Roller, A. Chamakh
Analyse und Auswertung von Anforderungsbeschreibungen unter Berücksichtigung
einer Anwendungsdomäne
Im Rahmen dieses Projektes wird am Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme
untersucht in wie weit sich textuelle Anforderungsbeschreibungen in einer beliebigen
Anwendungsdomäne, wie z.B. Automotive Umfeld, automatisch in Spezifikationen umsetzen
lassen, um daraus Entwürfe oder sogar fertige (Teil-) Programme und schließlich
Softwaresysteme zu generieren, die diese Anforderungen realisieren. Eine Automatisierung
der Spezifikation von Software auf diese Weise wäre ein signifikanter Fortschritt für die
Wettbewerbsfähigkeit.
Die gestellten textuellen Anforderungen sollen hierzu nach einer geeigneten Erfassung
semantisch analysiert und kategorisiert werden. Die Berücksichtigung der Anwendungsdomäne ist hierbei von großer Wichtigkeit, um die Begrifflichkeiten mit umsetzbarer Strukturinformation zu verbinden. In diesem Zusammenhang wurde ein System entworfen, das
gewichtete Anforderungen analysieren und auswerten kann. Anforderungen von Sätzen werden mit Hilfe eines Extractor und Classifier Systems (kurz REC-System) untersucht, ob es
sich bei ihnen um Anforderungen handelt. Dafür werden sie mithilfe einer Ontologie in Klassen unterteilt. Die betrachteten Klassen sind Anforderungen, die in folgende Klassen unterteilt
werden: schwache Anforderungen, optionale Anforderungen, Kandidaten für Anforderungen
und keine Anforderungen.
Anforderungsdokumente
Analyse
Konvertiertes Dokument
Klassifizierung
Klassifiziertes Dokument
Abb. 1: Analyse und Klassifikation technischer Spezifikationen in ein klassifiziertes
Dokument
Die Anwendungsdomäne stellt typischerweise sehr spezielle Anforderungen an ein technisches System, welches zur Simulation oder auch Bewältigung der domänenspezifischen Aufgaben und Probleme eingesetzt werden soll. Die hieraus erwachsenden Anforderungen fließen
34
insbesondere im Rahmen der Anforderungsanalyse, die einer Systementwicklung vorausgeht,
in den Entwicklungsprozess ein. Sie bestimmen maßgeblich die Modellbildung und Modellierung, die der späteren Realisierung zu Grunde liegt.
Die in der Analysephase gewonnene Information soll zur weiteren Aufbereitung in ein
semantisches Modell überführt und angereichert werden, so dass eine frühe Spezifikation für
die Anforderungen des umsetzenden Softwaresystems entsteht.
Während statische Anforderungen für den gesamten Entwicklungszeitraum und ggf. darüber
hinaus gelten, besitzen dynamische Anforderungen vor allem eine Zeitabhängigkeit. Ein
Beispiel für eine dynamische Produktanforderung ist „die effizienteste Lösung wählen“. Bei
der Kontextabhängigkeit wird es aufwändiger und bezieht sich zum einen auf eindeutige
Anforderungen und zum anderen auf die Situation in der Systemumgebung selbst.
Kontextabhängige Anforderungen wie zum Beispiel „das Leistungsverhalten ist gegenüber der
Vorversion zu verbessern“. Bei expliziten und impliziten Anforderungen wird es noch
komplexer, so können die Anforderungen nicht nur in einen Kontext eingebunden werden,
sondern indirekt formuliert bzw. umschrieben sein, wie zum Beispiel bei einer impliziten
Anforderung „das System soll in der neuesten, objektorientierten Technologie implementiert
werden“.
Schließlich soll aus den in diesem Modell erkannten Strukturen ein grundlegender Entwurf
erstellt werden, der in Quellcode überführt wird und über Anpassungen von bereits zur Verfügung stehenden Modulen ergänzt und zu einer fertigen Softwarelösung erweitert wird.
Wiedergabe von Anforderungen mit Unterstützung eines Produktkonfigurators
Anforderungen können auch mit weiteren Möglichkeiten wie Produktkonfiguratoren analysiert und erfasst werden. Ein Konfigurator gehört aus unternehmenssicherer und fachspezifischer Sicht zu den bedeutendsten Softwaresystemen der heutigen Zeit. Im Rahmen der Globalisierung ist es für viele Unternehmen aus betriebswirtschaftlicher Denkweise überlebenswichtig die individuelle Gestaltung ihrer Produkte im nationalen, sowie auch im internationalen Markt behaupten zu können.
In diesem Zusammenhang ist ein Produktkonfigurator entstanden, mit dem die klassisch aufgebaute Funktionalität eines Konfigurators optimiert und erweitert werden kann. Dabei liegt
der Fokus darauf, die Grundsätze und Anforderungen der Nutzer zu verstehen und eine zielführende Lösung zur vollständigen Anforderungserfüllung zu finden und gegebenen falls zu
empfehlen. Das Ansprechen eines breiteren Marktes und die Zufriedenstellung der Nutzeranforderungen waren dabei von entscheidender Bedeutung.
35
4.5. Entwurfsoptimierung für Aufspannungen von Integrierten
Schaltungen mittels Case-based Reasoning
Yuchun Sun, Leila Zehtaban, Dieter Roller
Einführung
Eine Schlüsselkomponente für viele Halbleiterbausteine ist die elektrostatische Aufspannung
des Wafers, d.h. der Halbleiterscheibe, während der Produktion. Derartige elektrostatische
Ausspannungen (englisch electrostatic chuck, kurz ESC oder E-chuck) sind praktisch
unverzichtbar bei der vakuumbasierten und plasmabasierten Halbleiterfertigung.
Das ESC befindet sich am Sockel der Einheit und ist ein extrem kompliziertes
elektromechanisches Teil mit vielen Komponenten, siehe Abb. 1. Der Entwurf bzw. das
Design eines ESCs ist eine schwierige Aufgabe, bei der eine Vielzahl von Parametern
berücksichtigt weren müssen. Einer der oft benutzten Ansätze auf diesem Gebiet basiert
weitgehend auf der Wärmeverteilung eines Wafers, wobei eine Analyse von verschiedenen
Oberflächendesigns für ein ESC durchgeführt wird.
Abb. 1. Heat budget of a wafer
Neuer Ansatz
In diesem Projekt wird der Ansatz des Case-based Reasoning (CBR) gewählt. Dabei ist es das
Ziel, für das System das existierende Konstruktions- bzw. Entwicklungswissen nutzbar zu
machen. Die Evaluation des Lösungsansatzes erfolgt durch eine Simulation.
Eine etwas weitergehene Beschreibung des Projekts findet der Leser im englischen Teil.
36
4.6.
CAD-Modell-Ontologie für Datenaustausch und Modellkomposition
D. Roller, B. K. Ane, Z. Errahmouni
Hintergrund
Das Ziel eines rechnergestützten Designs ist die Erstellung eines Satzes von Modellen eines
Produkts, der konsistent ist und alle relevanten Aspekte beinhaltet. Derartige Produktinformation wird verarbeitet, gespeichert und zwischen verschiedenen CAD-Anwendungen kommuniziert.
Wenn jedoch Modelle zwischen verschiedenen CAD-Anwendungen ausgetauscht werden,
sind Inkompatibilitäten sehr wahrscheinlich, die dadurch entstehen, dass verschiedene
Systeme oft auf unterschiedlichen geometrischen Kernsystemen bestehen. Die Konsequenz ist
eine möglicher Verlust von Informationen.
Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer CAD-Modell-Ontologie, die alle relevanten
Konstruktionsinformationen eines 3D-Modells abdeckt. Das Konstruktionsinformationsmodell beinhaltet Wissen über sich selbst sowie über den tecnischen Inhalt. Damit kann diese
Ontologie als gemeinsame Kommunikationsbasis für die Interoperabilität zwischen verschiedenen CAD-Systmen genutzt werden.
Protégé-OWL CAD Modell-Ontologie
Eine Konstruktions-Ontologie ermöglicht die Formalisierung der Semantik von CAD-Objekten und damit die Formalisierung und Identifizierung von CAD-Modellierungskonzepten und
deren dynamischen Verhalten. Auf diese Weise kann das entsprechende Konstruktionswissen
beschreiben und gemeinsam genutzt werden.
In diesem Projekt wird Protégé-OWL genutzt um eine CAD Modell-Ontology zu beschreiben.
Eine OWL-Ontologie beinhaltet die Beschreibung von Klassen, Klasseninstanzen und deren
Eingenschaften. Mittels einer derartigen Modell-Ontologie können logische Konsequenzen
abgeleitet werden und damit Fakten, die nicht explizit in der Ontologie repräsentiert sind, sich
aber aus der Semantik ergeben.
Eine Protégé-OWL-basierte CAD Modell-Ontologie wurde als Beispiel für die
Kommunikation zwischen Autodesk Inventor v.2014 und früheren Versionen dieses Systems
entwickelt. Abb. 1 zeigt als Beispiel eine Computermaus, die zur Validierung dieser
Ontologie dienen soll.
(a) Grundplatte
(b) Seitenrahmen
(c) Abdeckung
(d) Fertiger Entwurf
Abb. 1: Solid model Komponenten für eine Computermaus
37
<Declaration>
<Class IRI=”#MouseComputer”/>
</Declaration>
<SubClassOf>
<ObjectSomeValuesFrom>
<ObjectProperty
IRI=”#HasParts”/>
<Class IRI=”#Parts1”/>
</ObjectSomeValuesFrom>
</SubClassOf>
...
<SubClassOf>
<Class IRI=“#2D_Sketch”/>
<ObjectProperty
IRI=”#hasFeature”/>
<Class IRI=”#Arc”/>
</SubClassOf>
...
Abb. 2: Beschreibung des Computermaus-Designs in OWL/XML
Diese Ontologie ist mächtig genug, um sowohl die Konsistenz als auch die uniforme
Interpretation beim Modellaustausch und bei einer Modellkomposition zu gewährleisten. Abb.
2 zeigt die Beschreibung der Computermaus in OWL/XML-Syntax, welche mittlels der CAD
Modell-Ontologie generiert wurde.
38
4.7. Applikation von Fuzzy Klassifizierung und Fuzzy Mustererkennung für verteilte
Produktion und globale Belieferungsketten
D. Roller, E. Engesser
Hintergrund
Globale Konzerne haben heute die Herausforderung einer verteilten Produktion an vielen
Standorten auf der ganzen Welt. Zur Versorgung der Standorte sind globale Belieferungsketten erforderlich. Es besteht die Herausforderung der Bedarfs- und Versorgungsplanung der
globalen Produktionswerke und deren Belieferungsketten. Eine Klassifizierung der Bedarfe
und der Versorgung der Produktion ist für die Planung und Steuerung von Teilebedarfen
erforderlich. Aufgabenstellung der Forschungsarbeit ist die Bedarfsprognose von globalen
Belieferungsketten. Dabei wird die Komplexität der aggregierten Planung untersucht. Die
Problemstellung der Synchronisation von Bedarfe und deren Versorgung bei vorhersagbarer
Variabilität ist ebenfalls Bestandteil der Forschungsarbeit. Ziel der Forschungsarbeit ist die
Verwendung der Methoden Fuzzy Klassifizierung und Fuzzy Mustererkennung zur Lösungsfindung der Problematik. Dabei werden die Klassifizierungsmethoden Fuzzy C-Means (FCM)
und Improved Fuzzy Clustering (IFC) angewandt. Zusätzlich werden Bedarfs- und Belieferungsmuster mit Fuzzy Mustererkennung gefunden. Hierfür werden die Methoden Multi
Feature Pattern Recognition (MFPR) und Fuzzy Interference System Type 2 (FIS 2) mit
neuralen Netzwerken genutzt. Die Lösungen der genannten Methoden werden mit der Applikation PROCAS (Process Optimization, Control, Analysis and Simulation) realisiert.
PROCAS benützt eine Data Warehouse Datenbank für multidimensionale Fuzzy Klassifizierung von Daten und Business Intelligence (BI) Funktionalitäten. Abbildung 1 zeigt ein Beispiel einer verteilten Produktion:
Abbildung 1: Verteilte Produktion und globale Belieferungsketten
Forschungsproblematik und Zielsetzung
Ziel der Forschungsarbeit ist Methoden und Anwendungen für die Planung und Steuerung von
verteilter Produktion und globalen Belieferungsketten zu erstellen. Die Methoden unterstützen
Bedarfsprognosen von Produkten für globale Märkte. Klassifizierungen von Bedarfen und
Belieferungskonstellationen werden erstellt. Die Klassifizierungen unterstützen Analysen
unterschiedlicher Marktsituationen. Diese Analysen helfen bei Entscheidungsfindungen, wenn
Maßnahmen bei volatilen Märkten anstehen. Maßnahmen sind z.B. Korrekturen von Belieferungskapazitäten.
39
Methodik
Die Forschungsarbeit setzt den Schwerpunkt auf Objekt basierende Fuzzy Clustering Algorithmen. Der Algorithmus berechnet einen Fehler oder ein quantitatives Maß zu jeder möglichen Cluster Partition. Eine Bewertungsfunktion wird verwendet um den absoluten Fehler
oder Qualität zu minimieren oder maximieren. Die ideale Lösung wird erreicht, wenn Cluster
Partitionen als beste Auswertung bewertet werden.
FCM ist ein oft verwendeter Typ eines Fuzzy Clustering Algorithmus für Strukturidentifikation. Beim FCM Clustering Algorithmus wird angenommen, dass eine Anzahl an c Clustern
bekannt sind. Der FCM Algorithmus teilt ein Daten Set X={x1,x2,…,xn} in c Cluster. Jedes
Cluster c wird als Cluster Prototyp vi dargestellt. Der FCM Clustering Algorithmus versucht
eine Objektfunktion mit zwei vorherigen Informationen zu minimieren. Die Anzahl an Cluster
c und der Fuzziness Parameter m sind wie folgt:
(1)
IFC ist ein neuer verbesserter Fuzzy Clustering Algorithmus. Das Verfahren wird für Prognoseprobleme verwendet. Die IFC Objektfunktion ist in (2) beschrieben:
(2)
In (2) ist µikimp der verbesserte Zugehörigkeitswert von dem k.ten Eingangsvektor im i.ten
Cluster, i=1…c und m ist der Grad des Fuzziness Parameters, der die Überschneidung des
Clusters bestimmt. Das Optimum der Objektfunktion JmIFC von (3) wird bei Minimierung
erreicht.
Die Mustererkennung wird als Prozess zur Identifizierung von Strukturen in Daten verwendet.
Jede Eingangsbetrachtung wird als multidimensionaler Merkmalvektor betrachtet. Jede
Komponente wird Merkmal genannt. Ziel des Mustererkennungssystems ist jeden Eingangswert zu einem der c möglichen Musterklassen oder Datencluster zuzuordnen. Der prinzipielle
Prozess der Klassifikation und Mustererkennung wird in Abbildung 2 gezeigt:
Abbildung 2: Prinzipieller Prozess der Klassifikation und Mustererkennung
Prototyp
PROCAS ist ein neues Forschungstool als Prototyp. Bestehende und neue Prozessdesigns für
verteilte Produktion und globalen Belieferungsketten können modelliert, simuliert und optimiert werden. Planungs-, Simulations- und Echtdaten können mit Fuzzy Klassifizierung und
Fuzzy Mustererkennung analysiert werden. PROCAS simuliert die Produktions- und Belieferungsmodelle. Die Ergebnisse werden in einer Data Warehouse Datenbank gespeichert.
Anhand dieser Daten berechnet PROCAS die Fuzzy Klassifizierung und Fuzzy Mustererkennung. In Abbildung 3 ist die Architektur des Data Warehouse dargestellt:
40
Abbildung 3: Data Warehouse Architektur PROCAS
Prognosen für zukünftige Bedarfe sind wesentlich zur Entscheidungsfindung von Belieferungsketten. In PROCAS können Bedarfsprogosen von verteilten Produktionswerken und die
Versorgung der globalen Belieferungsketten klassifiziert werden. Klassifizierungskriterien des
Bedarfs sind das Auftragsvolumen und die Produktvarianz über der Zeit. Die Mustererkennung findet Ähnlichkeiten zwischen Prognosen und dem realen Bedarf. Die Anwendung
unterstützt Fehlerberechnung und bestimmt die Ungewissheit von Prognosen. In Abbildung 4
ist die Mustererkennung Abstand Prognose zum Bedarf zu sehen:
Abbildung 4: Mustererkennung Abstand Bedarfsprognose und eingetroffener Bedarf
41
Abschließende Bemerkung und zukünftige Arbeit
Die Fuzzy Klassifizierungsmethoden FCM und IFC sind erfolgreiche Ansätze Bedarfe und
Versorgung von verteilter Produktion in globalen Belieferungsketten zu klassifizieren. Fuzzy
Mustererkennung verbessert die Bedarfsprognose, indem Bedarfsmuster berechnet und mit
Realitätsbedarfsmuster verglichen werden. PROCAS unterstützt mit diesen Fuzzy Methoden
Bedarfsprognosen und aggregiertes Planen von Bedarfen. Desweiteren können Synchronisationen von Bedarfen und deren Versorgung bei prognostizierter Variabilität für verteilte
Produktion und globalen Belieferungsketten berechnet werden.
Die zukünftige Forschungsarbeit beinhaltet das Verbessern der Methoden zum Finden von
typischen Mustern der Märkte und deren Versorgung. Die typischen Muster und Klassifizierung sollen zukünftig in die Data Warehouse Datenbank als Bibliothek gespeichert werden.
Weitere Schritte sind das Testen der Fuzzy Methoden mit echten industriellen Produktiv- und
Versorgungsdaten.
42
4.8. Datenbank-Design für interaktive Ähnlichkeitsvergleiche und DatenRetrieval
D. Roller, L. Zehtaban
Hintergrund
Die Wiederverwendung von technischem Wissen bereits hergestellter Produkte findet für die
zukünftige Optimierung neuer Produkt-Designs beim Hersteller sowie beim Designer in
hohem Maße Beachtung. Die Wiederverwendung von aufgebautem Know-how hat das Potenzial die Produktqualität zu verbessern, die Bearbeitungszeit des Designs zu verkürzen und die
Kosten zu senken. Laut Ullmann beeinflussen Entscheidungen in der Konzeptphase des
Produkt-Designs die Kosten zu 70%. Einer der Schlüsselfaktoren für eine zuverlässige
Erreichbarkeit von aufgebautem Wissen, um dieses wieder zu verwenden, ist eine Klassifizierung der gesamten CAD/CAM Produktdaten in einer Datenbank.
Methodik
Um Produktdaten zu standardisieren wurde in diesem Projekt das Opitz-Klassifizierungssystem angewendet und implementiert. Das klassifizierte Know-how betrifft sowohl
die Geometrie als auch die Funktionalität der Daten von bereits konzipierten und hergestellten
Produkten. Darüber hinaus wurde eine umfassende Toolbox zum Ähnlichkeitsvergleich
entwickelt, die eine Datenbank und neue quantitative Ähnlichkeitsalgorithmen für das genaue
Suchen und Auffinden ähnlicher Anforderungen und Bedingungen beinhaltet. In einem
ähnlichkeitsbasierten Datenbankdesign gibt es zwei bedeutende Herausforderungen, die in den
folgenden Abschnitten erläutert werden. Anschließend werden zwei Methoden für das
Datenbankdesign aufgezeigt um auch potentielle Probleme, die durch diese Herausforderungen verursacht werden, zu vermeiden.
Herausforderungen
Das Ablaufverhalten von sowohl paarweisem Ähnlichkeitsvergleich als auch dynamischer
Umgebung sind zwei wichtige Kernpunkte, die in einer interaktiven Datenbank bei der
Anwendung der Ähnlichkeitssuche berücksichtigt werden müssen.
Ablaufverhalten
Eine paarweise Ähnlichkeitssuche in einer Datenbank hat ein bestimmtes Ablaufverhalten.
S3,4
S1,2
(1)
S5,6
S4,5
S2,3
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
S1,6
Abb. 1: Ablaufverhalten von paarweisem Ähnlichkeitsvergleich: Jedes Modell hat eine große
Ähnlichkeit mit seinem direkten Nachbarn obwohl das erste und letzte Modell nicht viel
Ähnlichkeit haben.
43
Das bedeutet, dass sich in einer Datenbank mit ähnlichen Modellen die Kriterien für die
Erkennung von Ähnlichkeiten allmählich ändern, nachdem mehrmals ein Ähnlichkeitsvergleich erfolgt ist. Zum Beispiel zeigt S1, S2 in Abb.1 den prozentualen Anteil der
Ähnlichkeit zwischen Bild 1 und Bild 2. S2,3 zeigt den prozentualen Anteil der Ähnlichkeit
zwischen Bild 2 und 3 und so weiter. Es ist zu erkennen, dass S1,S2 und S2, S3 ungefähr den
gleichen prozentualen Anteil der Ähnlichkeit aufzeigen, S1,6 sich jedoch auf einen sehr
unterschiedlichen und weit weniger prozentualen Anteil der Ähnlichkeit beziehen. Mit anderen Worten, sollte die paarweise Ähnlichkeitssuche in einer Domäne mit unterschiedlichen
Objekten fortgesetzt werden, wird nach einer Anzahl von Objekten eine triviale Ähnlichkeit
zwischen dem ersten und dem letzten Objekt festgestellt. Ein kontinuierlicher Ähnlichkeitsvergleich könnte eine Isolation von der richtigen Richtungssuche verursachen.
Dynamische Umgebung
Jedes freigegebene neue Design muss in der Datenbank abgespeichert werden und auch
unmittelbar für die anschließende Ähnlichkeitssuche und Abfrage zur Auswahl stehen. Folglich sollte der Suchalgorithmus der Datenbank flexibel und klassifiziert sein, um neue Einträge an der richtigen Stelle in der Datenbank zu übernehmen.
Zielsetzung
Die Anwendung des Opitz Klassifizierungssystems in diesem Projekt als Standardisierungstechnik ermöglicht einen Ähnlichkeitsvergleich zwischen zwei 3D-Modellen. Dabei erfolgt
dies durch Vergleich von einzelnen Stellen zweier Opitzcodes. Da jede Stelle für eine
bestimmte Eigenschaft eines räumlichen Modells reserviert ist, ist es möglich Prioritäten einiger Eigenschaften im Ähnlichkeitsvergleichsprozess zu setzen. Demzufolge werden zwei
Möglichkeiten für die Ähnlichkeitsnachfrage in der Datenbank wie folgt betrachtet.
Erste Möglichkeit: Ähnlichkeitsvergleich mit äquivalenter Priorität für alle Stellen
Wenn alle Stellen im Opitz-Code die gleiche Priorität besitzen, besteht die Möglichkeit, dass
sich die Ähnlichkeitskriterien sukzessive verändern, was bereits bei der „dynamischen Umgebung“ der Ähnlichkeitssuche behandelt wurde. Um diese Veränderung zu verhindern wird
in unserer vorgeschlagenen Methode die Datenbank in Cluster aufgeteilt, wobei jedes Cluster
einen „Header“ besitzt, siehe Abb.2.
Darüber hinaus wird die gesamte Anzahl der Ähnlichkeitsformen zwischen zwei ähnlichen
Opitz-Codes mit Berücksichtigung der Reihenfolge und der Anzahl der Ähnlichkeitsstellen
nach Sim(n,i) berechnet, wenn n die Anzahl der gesamten Stellen und i die Anzahl der ähnlichen Stellen im Code ist, siehe Gleichung (1). Mit anderen Worten, nach (1) berechnet, haben
zwei ähnliche Opitz-Codes eine ähnliche Form unter allen möglichen Ähnlichkeitsformen.
n
n
Sim(n, i ) = ∑  
i =1  i 
wobei i ≤ n
(1)
Der Suchprozess in der Betrachtungsweise d.h., dass die Ähnlichkeitssuche mit äquivalenter
Priorität für alle Stellen, in zwei Phasen durchgeführt wird um für die Ähnlichkeitssuche das
bestmögliche Ergebnis zu erreichen. Diese zwei Phasen, das horizontale und das vertikale
Suchen, werden im folgenden Abschnitt beschrieben.
44
•
Horizontales Suchen: Dies ist ein individuelles Suchen im „Header“. Sofern ein
Header ein annehmbares Ergebnis der Ähnlichkeit präsentiert, wird der Header für das
vertikale Suchen ausgewählt. Andernfalls wird der aktuelle Header ignoriert und der
nächste Header überprüft.
•
Vertikales Suchen: Beinhaltet das Suchen im Cluster. Die zweite Phase des Ähnlichkeitsvergleichs wird im Cluster eines bestimmten „Header“ durchgeführt.
Clusters
Headers
Beinhaltet die Produktinformationen mit
zugehöriger Signatur
Abb.2: Klassifizierung und Schichten der Daten in der Datenbank
Zweite Möglichkeit: Ähnlichkeitsvergleich mit priorisierten Stellen
Für diese Voraussetzung wurde eine interaktive Kommunikation über die Datenbank betrachtet. Der Anwender bestimmt und wählt die Stellen nach Priorität aus.
Im Allgemeinen wird der Wert der Stellen bei einem Ähnlichkeitsvergleich nach (2) berechnet.
Wert einer Stelle = (100/ Anzahl der Stellen)*100%
(2)
In diesem Modell enthält nur der Opitz-Code einen identischen Wert für die ausgewählten
Stellen die abgefragt werden und jede weitere Ähnlichkeit wird ignoriert. Nachdem der
Anwender die Prioritäten in einem aktiven System gesetzt hat werden die ähnlichsten Designs
im „ Header“ gefunden und aufgerufen. Diese Methode begünstigt die flexible Einstellung der
Ähnlichkeitssuche bezogen auf die „Dynamische Umgebung“ wie zuvor behandelt.
Wie bereits erwähnt, können zwei ähnliche Opitz-Codes mit äquivalenten Prioritäten der
Stellen nach (2) berechnet, eine ähnliche Form zwischen allen möglichen Ähnlichkeitsformen
haben. Diese mathematische Gleichung verändert sich zu (3), wenn die Stellen Priorität
haben. In dieser Gleichung ist n die Anzahl der addierten Stellen im Opitz-Code und x ist die
Anzahl der priorisierten Stellen.
n− x n − x



Sim(n − x, i ) = ∑ 
wobei i ≤ n-x
(3)
i =1  i

Die Anzahl der Möglichkeiten Stellen zu priorisieren, ohne deren Reihenfolge zu berücksichtigen, d.h. P(n,i) ist nach (4) berechnet, wenn n die Anzahl des Opitz-Codes und i die Anzahl
der priorisierten Stellen sind.
n
P ( n, i ) = ∑ i
(4)
i =1
Die Anzahl der Möglichkeiten die angeordneten Stellen zu priorisieren nach (1) berechnet,
wo n die Anzahl des Opitz-Codes und i die Anzahl der priorisierten Stellen ist. Die Anzahl
der resultierenden Modelle sowie die Qualität der Ergebnisse hängt von der Anzahl der
Modelle in der Datenbank ab.
45
4.9. BPM in der Produktentwicklung
D. Roller, F. Baumann
Problemstellung: Mangelnde Strukturiertheit im NPD
Im Rahmen dieser Untersuchung soll die Anwendbarkeit moderner Geschäftsprozessmodellierungsansätze, insbesondere in der Sprache BPMN (Business Process Model and Notation), in
der wissensbasierten technischen Produktentwicklung (vornehmlich im Bereich NPD, New
Product Development) betrachtet und bewertet werden. Die Geschäftsprozessmodellierung,
welche ursprünglich aus dem Bereich des stark Wissens-Prozess orientierten Dienstleistungssektor stammt, wird als Möglichkeit gesehen den Produktentwicklungsprozess deutlicher zu
strukturieren, zu unterstützen und zu integrieren. Häufig ist im Bereich der Produktentwicklung zwar ein Prozess implementiert, doch wird ist dieser nur selten beschrieben und kann
deshalb die Stärken des BPM nicht umsetzen. Zu den Vorteilen einer expliziten Geschäftsprozessmodellierung gehören neben den Möglichkeiten der qualitativen Kontrolle, des präskriptiven Charakters für Neu- und Quereinsteiger (Siehe auch Vertreterregelungen etc.) auch
die Möglichkeit der Nutzung im Sinne des TQM (Total Quality Management) und der kontinuierlichen Verbesserung.
Abb. 1: Darstellung der Zusammenhänge versch. Stakeholder bei der Entwicklung (ISTZustand)
Der aktuell angenommene Zustand der Zuständigkeiten und Zusammenhänge der verschiedenen Beteiligten im Produktentwicklungsprozess ist in Abb. 1 dargestellt. Hier ist zu erkennen,
dass es ein vielfältiges Geflecht an Abhängigkeiten und Zuständigkeiten gibt, die eine teilweise Redundanz, einen erhöhten Kommunikationsaufwand und tendenziell eine große
Gefahr der Nicht-Beachtung von Anforderungen bzw. eine Fehleinschätzung derer bedingt. In
Abbildung 2. ist dieselbe Situation der Produktentwicklung nach der Einführung des Forschungsgegenstands dargestellt, hierbei ist zu erkennen, dass das Geschäftsprozessmodell
46
einen zentralen Anlauf- und Kommunikationspunkt darstellt, der das Beziehungsgeflecht entzerrt und kontrollierbar macht. Aufgrund ihrer jeweiligen technischen Distanz zum eigentlich
zu entwickelnden Produkt lassen sich die Stakeholder klar gliedern und mit den jeweils passenden Attributen in die Prozessmodellierung integrieren.
Abb. 2: Darstellung des Zusammenhangs verschiedener Stakeholder bei der Entwicklung
mittels BPM (SOLL-Zustand)
Ziele
Um Produktivitätssteigerungen im Bereich der technischen Produktentwicklung zu erreichen
soll in diesem Forschungsprojekt eine Methode zur Einführung der Geschäftsprozessmodellierung sowie eine Anpassung der Modellierung, und deren Komponenten, an die Bedürfnisse
und Rahmenbedingungen dieses Bereichs entwickelt werden. Ebenso ist damit einhergehend
eine Verbesserung der Verständlichkeit der Prozessabläufe und der internen Kommunikation
angestrebt und verbunden.
Lösungsansatz
1. Untersuchung und Bewertung der bisherigen Einsatzmöglichkeiten, Einführungsstrategien und Begleitstrukturen von Geschäftsprozessmodellierung aus anderen Bereichen
(insbesondere Finanz- und Dienstleistungssektor) in das Arbeitsfeld der technischen Produktentwicklung.
2. Untersuchung der vorherrschenden Bedingungen, Einschränkungen und Besonderheiten
des Bereichs der Produktentwicklung um daraus abgeleitet Notwendigkeiten für den zu
entwickelnden Ansatz und Rahmenbedingungen zu formulieren.
47
3. Adaption und Zusammenlegung bereits bestehender Strategien um eine qualitativ hochwertige Lösung für den Bereich der Produktentwicklung zu erreichen.
4. Entwicklung begleitender Rahmenwerke und Hilfsmittel zur Einführung der formulierten
Methode.
Evaluation
Die Evaluation soll so stattfinden, dass abgeschätzt werden kann ob der neu zu entwickelnde
Ansatz einen Vorteil im Bereich der Produktentwicklung bietet. Diese Betrachtung soll quantitativ und qualitativ durchgeführt werden. Für den monetären Faktor, welcher das hauptsächliche Kriterium darstellt, muss eine geeignete Darstellungsmöglichkeit gefunden werden.
Die Evaluation soll nach Möglichkeit an einem Sachverhalt der Industrie, mit einem Kooperationspartner durchgeführt werden.
Phasen
Aufgeteilt ist diese Arbeit in die Phasen
1.) Recherche
2.) Bewertung und Vergleich,
3.) Strukturierung der Subprojekte
4.) Ausformulierung des neuen Ansatzes
5.) Implementierung
6.) Evaluation des Ansatzes und evtl. iterative Korrektur und Verbesserung
Abb. 3: Diagramm der Phasen des Forschungsprojekts "BPM in der Produktentwicklung"
48
Unterprojekt A) Optische Modell-Erkennung von BPMN-Modellen
Ein Problem bei der Untersuchung von BPM Metriken, Methoden und Ähnlichem ist die
fehlende Datengrundlage in Form von validen, echten Modellen. In diesem Unterprojekt soll
ein Ansatz entwickelt werden um 1. Modelle der Sprache BPMN, welche im Internet als
Graphiken verfügbar sind, als solche Modelle zu erkennen und 2. diese Modelle in ein Format
umzuwandeln, welches die anschließende digitale Bearbeitung ermöglicht. Sinnvoll ist dieses
Vorgehen, da viele Prozessbibliotheken von Firmen vorgehalten, aber nicht veröffentlicht
werden da es sich hierbei um betriebswirtschaftlich relevantes Wissen handelt. Eine Nutzung
von im Internet verfügbaren, über Bildersuchmaschinen auffindbaren, graphischen Modellen
würde das Problem vermindern. Der Ansatz dieser Untersuchung basiert auf der Verwendung
verfügbarer und quelloffener Bibliotheken zur Komponentenerkennung in graphischen
Darstellungen. Der Ansatz hierbei ist, die Einzelteile eines Modells als solche zu erkennen
(Identifizierung), zu beschriften (Labeling) und anschließend, basierend auf ihrer
geometrischen Anordnung in Graphen umzuwandeln.
Unterprojekt B) Entwicklung einer Aufwandsschätzmethode zur Erstellung von
Geschäftsprozessmodellen
Ein weiteres Problem welches im Bereich der Geschäftsprozessmodellierung erkannt wurde,
ist die Tatsache, dass es bislang keine Methoden gibt um eine präskriptive Aufwandsschätzung vorzunehmen. Es existieren eine Reihe von Guidelines, Best-Practices und
Vorschriften zur Modellierung und Erstellung dieser Modelle, allerdings fehlt bislang eine
wissenschaftliche Untersuchung zur Aufwandschätzung. In diesem Projekt soll, basierend auf
Aufwandschätzmethoden aus anderen Domänen, wie z. B. CoCoMo aus dem Bereich der
Softwareentwicklung, eine Untersuchung auf ein mögliches Adaptionsszenario durchgeführt
werden und dessen Potential untersucht werden. Nach Beschreibung einer Methode zur
Aufwandschätzung soll eine Evaluation zu deren Aussagekraft und –genauigkeit durchgeführt
werden.
49
4.10. Abschlussarbeiten, Praktika und Fachstudien
Entwung einer Schnittstelle zur multidisziplinären Entwurfsoptimierung im Bereich
Städteplanung
Diplomarbeit
Architekten im Bereich Städtebau befassen sich mit der Planung großflächiger Stadtstrukturen. Diese Aufgabe wird zunehmend komplexer, da gegenwärtig verstärkt Technologien entwickelt werden, die bei der Planung mitberücksichtigt werden müssen (z. B. Elektromobilität,
moderne Gebäudetechnik, IKT, etc.). Da die verschiedenen Aspekte vernetzt und voneinander
abhängig sind, müssen sie im Sinne der integrativen Planung gleichzeitig betrachtet werden.
Unter diesen Bedingungen ist es für Städtebauarchitekten eine besondere Herausforderung
einen optimalen Entwurf zu finden.
Im Bereich multidisziplinärer Entwurfsoptimierung existieren bereits Ansätze zur Lösung
derartiger Probleme. Durch eine entsprechende Formulierung der Teilprobleme aus den
verschiedenen Planungsfeldern und deren Verknüpfung zu einem Gesamtproblem lassen sich
optimale Lösungen, z. B. durch evolutionäre Algorithmen, automatisch ermitteln. Bevor das
Optimierungsproblem an einen Lösungsalgorithmus übergeben werden kann, muss es jedoch
relativ aufwändig formal korrekt definiert werden.
Ziele der Arbeit:
Ziel dieser Arbeit ist es zu klären, wie typische Planungsprobleme aus dem Bereich Städteplanung auf verfügbare Verfahren zur multidisziplinären Entwurfsoptimierung automatisch abgebildet werden können. Die notwendigen Technologien, d. h. Geoinformationssysteme,
CAD-Anwendungen und Simulationswerkzeuge zur Städteplanung einerseits und SoftwareUmgebungen zur Optimierung andererseits, existieren bereits seit mehreren Jahren am Markt.
Im Vordergrund dieser Arbeit steht der kombinierte Einsatz dieser Technologien. Die zentrale
Aufgabe ist es, einen Prototyp in Java zu entwickeln, der demonstriert, wie diese Schnittstelle
realisiert werden kann.
Bearbeiter:
Oleg Martin
Projektkoordinator: M.Sc. J. Eichhoff
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
19.06.2013 - 19.12.2013
50
Conceptualization and Implementation of a Prototype for the Realistic Simulation of
Vehicles Testing
Masterarbeit
The Daimler FleetBoard GmbH offers, amongst others, services for vehicle management and
transport management to logistics companies. The main part of these services includes the
recording of vehicle positions via GPS using a special hardware in the vehicles and a server
based software solution at FleetBoard. LiveVehicleSim (software simulator) generates
predefined tours for single vehicles and so provides the live data needed for more realistic
tests. However, the simulation lacks of optimum data realism and mass data generation. This
Thesis is based on analyse and simulation of the existing possibilities of connecting a mass
data positions generated by LiveVehicleSim. With this implementation, the quality assurance
department will be able to simulate the whole fleets of vehicles and the need for realistic mass
live vehicle simulation will be eliminated.
Objectives:
•
Analyse the possibilities for generation of realistic vehicle behaviour and make a suitable
selection for the further progress. It should consider the effort of its elaboration and
suitable licences for third party software, if any is used.
•
Develop a refined concept based on the previous selection. It will discuss the data source
for the simulation and the simulation itself in detail and suggest possible ways of
implementation.
•
Implementation of a prototype for the concept. The prototype has to enable the simulation
of the all fleets at the same time using the previously developed concepts and algorithms.
•
Evaluate the quality of the data generated by the prototype against the actual customer data
and previously generated data using the old mechanismsRvehicles-testing.
Requirements:
•
Familiarity with The existing environment of the LiveVehicleSim including Eclipse,
Tomcat, and MySQL.
•
Programming in JAVA.
Bearbeiter:
John Alexander Velandia Vega
Projektkoordinator: M.Sc. Leila Zehtaban
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
24.04.2013 - 24.10.2013
51
Benutzerverwaltung und Sicherheitskonzepte im Geschäftsprozessmanagement
Diplomarbeit
Diese Arbeit soll sich mit den Themen Benutzerverwaltung und verwendete/mögliche
Sicherheitskonzepte im Geschäftsprozessmanagement beschäftigen. Fragestellungen die durch
diese Arbeit beantwortet werden sollen, sind „Wie werden Benutzerzuordnungen (technisch)
vorgenommen?“, „Welche Möglichkeiten der Kopplung mit bestehenden Systemen existieren
oder könnten angedacht werden?“, „Wie können multi-Rollen effektiv umgesetzt werden?“,
„Welche Möglichkeiten zur automatischen (temporären) Zuweisung von Rollen existieren?“,
„Wie kann die Modellierung notwendige Sicherheitskonzepte berücksichtigen?“, „Wie sind
Meta-Rollen umgesetzt?“, „Wie feingranular ist die Rechteverwaltung gegenwärtiger
Systeme? Können Ansätze aus sozialen Netzwerken integriert werden?“
Teilaufgaben
•
Untersuchung bisheriger Benutzerverwaltungs- und Sicherheitsmanagement Ansätze
•
Implementierung einer Lösung zur automatisierten Verteilung und Verwaltung von
Benutzerrollen, basierend auf vorhandener Technologie
•
Implementierung eines (erweiterten) Sicherheits- und Benutzerkonzepts in die BPMS
Activiti
Literatureinstieg
•
Mechanismen zur Sicherheitszertifizierung formalisierter Geschäftsprozesse, Wonnemann
C. H., 2011, http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8384/
•
Kritische Betrachtung von BPM auf Basis von Cloud Computing, Kulik C., 2011,
http://dbis.eprints.uni-ulm.de/786/
Bearbeiter:
Johannes Kessel
Projektkoordinator: Dipl.-Inf. F. Baumann
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
11.04.2013 - 11.10.2013
52
Internetgestützte Textanalyse zur Extraktion von Produktentwicklungswissen anhand
von semi-strukturierten Dokumenten
Diplomarbeit
Zahlreiche Produktspezifikationen sind über das Internet z.B. in Form von Web-Seiten oder
PDFs zugänglich. Unternehmen, die existierende Produkte als Einzelteile, Baugruppen,
Geräte oder Apparate in einer von ihnen zu konstruierenden Maschine oder Anlage verbauen
möchten, benötigen diese Spezifikationen, um die Kompatibilität mit dem Gesamtsystem und
die Erfüllung der Konstruktionsziele sicherzustellen. Die hierfür relevanten Informationen
sind in den Spezifikationsdokumenten sehr oft in tabellarischer Form dargestellt (vgl. Abb. 1
und 2: Teile der Produktspezifikation zu IBM High IOPS SSD PCIe Adaptern).
Abbildung 1 : Leistungsmerkmale
verschiedener Festplattensysteme
Abbildung 2 : Kompatibilität zwischen Server
und Festplattensystemen
Ziel:
Ziel dieser Diplomarbeit ist zunächst ein theoretischer Vergleich existierender Methoden zur
Extraktion der in einer Produktspezifikationen benannten:
•
Produkte
•
Produktmerkmale und deren Ausprägungen
•
Restriktionen zwischen Produkten/Produktmerkmalen
Nach der begründeten Auswahl eines geeigneten Verfahrens soll ein Software-Prototyp in
JAVA realisiert werden, der die Anwendbarkeit des Verfahrens praktisch demonstriert. Als
Plattform zur Entwicklung des Prototypen soll Google App Engine dienen (vgl.
https://developers.google.com/appengine/).
Bearbeiter:
Fan Zou
Projektkoordinator: M.Sc. J. Eichhoff
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
07.03.2013 - 06.09.2013
53
Metriken in Geschäftsprozessmodellen und BPMN
Bachelorarbeit
Aufgrund einer Vielzahl an unterschiedlichen Metriken im Bereich der Geschäftsprozessmodelle bzw. deren Modellierung (BPM) und deren unterschiedlichen Repräsentationsformen wie z. B. BPMN (Business Process Model and Notation) oder Ereignisgesteuerten
Prozessketten (EPC) ist es notwendig einen aussagekräftigen Vergleich der verschiedenen
Metriken aufzustellen. Allgemeine Fragestellungen nach der Qualität der Modelle bei
Verwendung von Process/Workflow Pattern, der allgemeinen Qualität verschiedener Modelle,
Klassifikationen von Modellen sowie Ähnlichkeitsanalysen und –suchen sollen mithilfe
ausgewählter Metriken beantwortet werden. Im Zuge dieser Arbeit, gilt es entsprechende
Modellpools als Versuchsgrundlage zu sichten, einzuordnen und auf Ihre Tauglichkeit
bezüglich des Untersuchungsgebiets zu betrachten. Ein weiterer Schritt stellt die Sammlung
und der Vergleich verschiedener Metriken in BPMN dar. Metriken derselben Domäne aber
anderer Darstellungsformen sollen gegebenenfalls auf ihre Trans-formierbarkeit untersucht
werden. Die Arbeit soll ebenfalls die beispielhafte Implementierung ausgewählter Metriken,
in einem ausbaufähigen Softwaresystem auf Basis bekannter Technologien, beinhalten. Die
Arbeit soll einen Überblick über die vorhandenen Metriken des BPM in der Sprache BPMN
liefern, deren Vorteile und Grenzen kritisch betrachten und den Grundstein für weiterführende
Arbeiten im Bereich der bewertenden Betrachtung des BPM bieten.
Teilaufgaben
•
Erstellung eines Katalogs verschiedener (verfügbarer) BPMN-Modelle
•
Untersuchung und Vergleich von Metriken des BPM und der BPMN
•
Implementierung eines Systems zur Anwendung ausgewählter Metriken auf BPMN 2.0
Modelle
Bearbeiter:
Özgür Kibarogullari
Projektkoordinator: Dipl.-Inf. F. Baumann
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
18.02.2013 - 20.08.2013
54
Entwicklung einer Vorgehensweise zur Testautomatisierung im Rahmen des
Produktdatenmanagement am Beispiel der Hella KGaA
Diplomarbeit
Beim Austausch von standortübergreifenden Produktentwicklungen wird bei HELLA das
Produktdatenmanagement (PDM) verwendet. Um für diese komplexen und vielfältigen
Funktionalitäten den reibungslosen Ablauf weltweit zu gewährleisten, sind im ReleaseManagement intensive Softwaretests notwendig. Momentan werden alle Testfälle manuell
durch Fachpersonal durchgeführt. Dies führte bisher zu erheblichem zeitlichen Aufwand.
Zugleich liegt kein geprüfter optimierter Testprozess vor. Durch den Einsatz von
automatisierten Softwaretests verringert sich der zeitliche Aufwand. Begleitend kann eine
konkrete Aussage über die Software-Qualität getroffen werden.
Die Hauptaufgabe dieser Arbeit ist die vorhandenen Prozesse dieser Softwaretests zu
analysieren, nach neuen innovativen Methoden zu recherchieren und diese optimierend in den
Prozessablauf zu integrieren.
Aufgabenstellung:
•
Analyse SOLL-IST Prozess: geeignete Testprozesse mit dem Ziel der Prozessverbesserung
Betrachten und Überprüfen der Systemumgebung und deren Technologien zum
Testautomatisieren
•
Durchführen der technischen Umsetzung
•
Zielsetzung:
•
Sachziele: Der zeitliche Aufwand für die manuelle Ausführung vom Fachpersonal soll
verringert werden, so dass sich das Personal anderen Tätigkeiten widmen kann.
•
Qualitätsziele: Es soll eine konkrete Aussage über die Software-Qualität getroffen werden
können. Zugleich soll die Qualität der Testfälle gesichert werden, da die Ergebnisse nur so
gut sind wie die Testfälle selbst.
Bearbeiter:
Huimei Liu
Projektkoordinator: M.Sc. Leila Zehtaban, Dipl.Kfm, MBA Pascal Borst
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
26.11.2012 - 31.05.2013
55
Konzeptionierung eines Repositories zur Planverwaltung und –bearbeitung
Diplomarbeit
Ziel der Arbeit ist die Konzeptionierung eines Repositories zur Verwaltung und Bearbeitung
von Plänen in den Domänen der Stadtentwicklung und Produktentwicklung. Bei den Plänen
handelt es sich unter anderem um Modelle von Geschäfts-, Konstruktions- und Produktentwicklungsprozessen. Die Pläne und Modelle sollen in dieser Arbeit als gleichwertig
betrachtet und deren Gemeinsamkeiten herausgearbeitet werden.
Es ist darauf einzugehen, dass Pläne/Modelle aus einzelnen Elementen bestehen, die in
voneinander trennbaren Arbeitsschritten zusammengefügt wurden, bestehen. Durch die
Berücksichtigung von Kollaborationen, ist nicht unbedingt eine zeitliche, sondern eine
logische Abhängigkeit dieser Elemente und Bearbeitungsschritte ausschlaggebend.
Arbeitsschritte bzw. Bearbeitungsschritte, Elemente und Pläne selbst stehen zueinander in
einem Verhältnis, das zum einen analysiert werden muss und zum anderen durch
Restriktionen definiert ist. Diese Arbeit soll ein Konzept eines erweiterbaren und flexiblen
Restriktionsschemas beinhalten.
Weitere Stichworte für die Teilaspekte, die in dieser Arbeit betrachtet werden sollen, sind:
•
Versionierung/Historie und Variantenkontrolle der zu verwaltenden Modelle
•
Kollaboration bei der Erstellung/Pflege von Plänen/Modellen
•
Definition eines Interfaces
•
Dokumentation der Schnittstellen und des Bedienkonzepts, sowie allgemeine
Dokumentation des zu erarbeitenden Konzepts
•
Konsistenz und Korrektheit der Modelle/Pläne
•
Rechtemanagement und Integritätskonzepte
Das Ergebnis dieser Arbeit soll ein Konzept inklusive einer geplanten Architektur sein. Das
Konzept soll ausserdem noch durch eine prototypische Implementierung belegt werden.
Bearbeiter:
Savas Kalyoncu
Projektkoordinator:
Dipl.-Inf. Felix Baumann, M.Sc. Julian Eichhoff
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
05.11.2012 - 07.05.2013
56
Analyse und Vergleich von Systemen zur computerunterstützten Übersetzung (CAT) für
die Produktentwicklung
Bachelorarbeit
Ein Forschungsgegenstand am Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme ist die Untersuchung, in wie weit sich natürlichsprachliche textuelle Anforderungsbeschreibungen von
einer Einzelsprache (z. B. Deutsch) in eine andere (z. B. Englisch) automatisch übersetzen
lassen. Für diese Problemstellung kommen unterschiedliche Systeme zur computerunterstützten Übersetzung (CAT) in Frage, die bereits am Markt verfügbar sind (z. B. Google
Translate).
Gegenstand dieser Bachelorarbeit ist der theoretische und empirische Vergleich gegenwärtig
verfügbarer CAT-Systeme hinsichtlich der oben genannten Problemstellung. Zunächst sollen
die zur Übersetzung verwendeten Methoden in Bezug auf ihre Anwendbarkeit für den Bereich
Produktentwicklung theoretisch verglichen werden. Der Auswahl adäquater Methoden folgt
eine praktische Gegenüberstellung. Hierfür soll die erzielbare Übersetzungsqualität am
Beispiel von Anforderungsbeschreibungen in Deutsch und in Englisch untersucht werden.
Ziele der Arbeit:
•
Erstellung einer Marktübersicht gegenwärtig verfügbarer CAT-Systeme
•
Begründete Auswahl adäquater CAT-Systeme für den Bereich Produktentwicklung
•
Methodischer Vergleich der identifizierten CAT-Systeme hinsichtlich der Übersetzung
von Anforderungsspezifikationen
•
Entwicklung eines geeigneten Untersuchungsverfahrens und der dafür notwendigen
(formellen) Repräsentationen
•
Dokumentation der Arbeit
Grundkenntnisse in objektorientierter Programmierung und in formalen Beschreibungssprachen werden vorausgesetzt. Kenntnisse in Java und Fähigkeiten im Gebiet der
Computerlinguistik sowie Wort- und Satzsemantik können während der Arbeit erworben
werden.
Bearbeiter:
Tobias Bonnet
Projektkoordinator: Dipl.-Inf. A. Chamakh, M.Sc. Julian Eichhoff
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
05.11.2012 - 07.05.2013
57
Internetgestützte Textanalyse zur Extraktion von Produktentwicklungswissen mittels
OntoUSP: eine Machbarkeitsanalyse
Diplomarbeit
Bisherige Ansätze zur Extraktion von Produktentwicklungswissen aus Texten sind auf
manuell vorbereitetes Vorwissen angewiesen, um die syntaktischen Strukturen eines Textes
zu interpretieren. Dabei handelt es sich z.B. um die Bereitstellung von Lexika,
Domänenontologien oder Trainingsdaten, bei denen die Zielwerte bereits vorgegeben sind.
Erst kürzlich wurde mit OntoUSP ein Verfahren für das unüberwachte Lernen von Ontologien
auf Grundlage von unstrukturierten Texten vorgestellt (Poon & Domingos 2010). Der
Lernprozess in OntoUSP benötigt kein derartiges Vorwissen und arbeitet allein auf den zur
Verfügung gestellten Texten. Das Ergebnis des Lernprozesses sind Konzepte und Relationen
für eine prototypische Ontologie, eine lexikalische Zuordnung von synonymen Begriffen zu
den Konzepten bzw. Relationen, sowie eine Taxonomie zur Abstraktion der gefundenen
Konzepte und Relationen.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es zu prüfen, wie OntoUSP dazu eingesetzt werden kann
Produktentwicklungswissen aus Textdokumenten zu extrahieren, die über das Internet
verfügbar sind. Diese Dokumente könnten z.B. als HTML-Seiten oder PDF-Dateien vorliegen
und von einem Server bereitgestellt werden. Das zu extrahierende Produktentwicklungswissen
gliedert sich wie folgt:
•
Produktmerkmale (X):
Teilmenge der von OntoUSP extrahierten Konzepte
•
Ausprägungen von Produktmerkmalen (x):
Teilmenge der von OntoUSP extrahierten Konzepte
•
Zugehörigkeiten von Merkmalsausprägungen zu Merkmalen:
Teilgraph der extrahierten Taxonomie (x ist-ein X)
Die Möglichkeiten dieses Wissen mittels OntoUSP zu extrahieren, gilt es zunächst theoretisch
zu prüfen. Anschließend soll ein Software-Prototyp in JAVA realisiert werden, der die
Anwendbarkeit des Verfahrens praktisch demonstriert. Als Plattform zur Entwicklung des
Prototypen soll Google App Engine dienen (vgl. https://developers.google.com/appengine/).
Bearbeiter:
Chen Wang
Projektkoordinator:
M.Sc. Julian Eichhoff
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
06.11.2012 - 08.05.2013
58
Entwicklung und bewerten eines Konzeptes zur effizienten Programmierung von
Koordinatenmessgeräten zur Messung verschiedener Bauteilpaletten in einer
Aufspannung
Diplomarbeit
Im Laufe der Entwicklung von Verbrennungsmotoren werden geometrische Messdaten der
Motorbauteile zu verschiedenen Zeitpunkten der Lebensdauer eines Motors gemessen und
bewertet. Eine wichtige Information dabei ist neben der Masshaltigkeit die Ermittlung von
Spielen und Verschleissen aus der Paarung jeweils passender Messwerte entsprechender
Motorbauteile.
Für CNC-gestützte Messmaschinen liegt es nahe, durch entsprechende Messprogrammkonfiguration auch die bedienerlose Zeit weitestgehend zu nutzen. Dazu hat man in der
Vergangenheit für gleiche Bauteile sogenannte Palettenmessungen eingeführt, die auch für
Einzelbauteile eingesetzt werden können. Bei entsprechender Maschinengröße entsteht der
Wunsch, durch passende gleichzeitige Anordnung von Paletten unterschiedlicher Bauteile, die
Maschinenlaufzeit in die bedienerlose Zeit noch konsequenter auszudehnen. Hierfür soll eine
passende Systematik auf der Basis der vorhandenen „Einzel“-Palettenprogramme unter
Berücksichtigung der zur Messvorbereitung erforderlichen Informationen entwickelt und
bewertet werden.
Aufgabenstellung:
•
Analyse der bisher verwendeten Messprogramme
•
Analyse des Messplanungsprozesses mit dem Ziel der Prozessverbesserung
•
Entwurf einer flexiblen und effizienten Messprogrammstruktur, die das ggfs. erforderliche
Nachmessen einzelner Bauteile unterstützt
•
Bewertung der Leistungsfähigkeit der optimierten Messprogramme
Zielsetzung:
•
Objektorientierte Programmierung für das entwickelte Messprogrammkonzept
•
Reduzierung der Bedienereingriffe auf ein absolut notwendiges geringes Mass
•
Vollautomatischer Programmablauf nach dem gezielten Start durch den Bediener
Bearbeiter:
Jie Li
Projektkoordinator: Prof. Dr. D. Roller, Dipl.-Ing. Hans-Peter Eisele
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
02.11.2012 - 04.05.2013
59
Analyse und Auswertung von gewichteten Anforderungen in technischen
Spezifikationen
Diplomarbeit
Ein Forschungsgegenstand am Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme ist die
Untersuchung, in wie weit sich textuelle Anforderungsbeschreibungen im AutomotiveUmfeld automatisch in Spezifikationen umsetzen lassen, um daraus Entwürfe oder sogar
fertige (Teil-)Programme und schließlich Softwaresysteme zu generieren, die diese Anforderungen realisieren.
Die gestellten textuellen Anforderungen sollen zunächst auf geeignete Weise erfasst und
automatisch als solche erkannt werden. Die ermittelten Anforderungen sollen anschließend als
„schwache“ und „starke“ Anforderungen klassifiziert werden. Für das Erkennen der
Anforderungsklassen müssen Konzepte und Regeln definiert werden. Dabei sollen
Datenstrukturen für diese Anforderungsklassen entworfen werden. Die entwickelten Datenstrukturen sollen domänenspezifische Methoden und Ontologien unterstützen.
Schwerpunkte der Diplomarbeit:
•
Einarbeiten in bestehende Werkzeuge und Methoden zur Anforderungsanalyse
•
Identifikation und Klassifikation von Anforderungen
•
Entwurf geeigneter Datenstrukturen für Anforderungen und Anforderungsklassen
•
Erstellung eines Tools für die gewichtete Auswertung bzw. Klassifikation der
Anforderungen in Absprache mit dem Projektkoordinator
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse in objektorientierter Programmierung und in formalen Beschreibungssprachen werden vorausgesetzt. Kenntnisse in Java und Fähigkeiten im Gebiet der
Computerlinguistik sowie Wort- und Satzsemantik können während der Arbeit erworben
werden.
Bearbeiter:
Felix Zwirn
Projektkoordinator: Dipl.-Inf. A. Chamakh
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
13.09.2012 - 15.03.2013
60
Methodik zur Optimierung von OLAP-Berechnungen auf großen Datenmengen
Diplomarbeit
Im Rahmen der Diplomarbeit soll eine Methodik für die Datenverarbeitungsprozesse zur
automatischen, periodischen Erstellung umfassender Reports aus Data Warehouse-Daten
erarbeitet, prototypisch implementiert und optimiert werden.
Hierfür sind die spezifischen Anforderungen, die sich aus einem konkreten Anwendungsfall
ergeben, abzuleiten (siehe unten). Mit diesen Vorgaben sollen geeignete bestehende Methoden
und Lösungsansätze recherchiert und auf die Eignung für den Anwendungsfall untersucht
werden. Insbesondere ist das Performance-Verhalten der Lösungsalternativen zu untersuchen.
Basierend auf dieser Analyse ist ein geeignetes Verfahren zu implementieren, abzuwandeln,
oder, falls bestehende Ansätze nicht ausreichen, neu zu entwickeln. Die Implementierung soll
in eine größere Datenbereinigungs- und Auswertungssoftware integrierbar sein.
Hierbei sind folgende Punkte zu bearbeiten:
•
Herleitung der Anforderungen für den spezifischen Anwendungsfall.
•
State-of-the-Art-Analyse: Recherche nach vorhandenen Methoden, Technologien und
Werkzeugen in folgenden Anwendungsgebieten: Datentransport in einer Data-WarehouseUmgebung (ETL), rechenintensive Abfragen an das Warehouse, Beschleunigung und
Optimierung von OLAP-Abfragen. Prüfung dieser auf Eignung für den Einsatz in der zu
entwickelnden Methodik.
•
Analyse der recherchierten Methoden im Hinblick auf ihre Eignung für den Anwendungsfall.
•
Gegenüberstellung der geeignetsten Methoden, insbesondere in Bezug auf ihre Performanz.
•
Implementierung eines Verfahrens bzw. Weiterentwicklung eines bestehenden oder – falls
kein geeignetes vorhanden – Entwurf eines eigenen Verfahrens und dessen Integration in
das System.
•
Verifikation ausgewählter Lösungselemente und damit verbundener Methoden auf Basis
von Beispielen (siehe Hintergrund und Problem-Domäne).
Diese Diplomarbeit wird in Kooperation mit dem IAT der Universität Stuttgart durchgeführt.
Bearbeiter:
Michael Prib
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Dipl.-Inf. M. Kintz, M.Sc. A. Horch
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
01.08.2012 - 31.01.2013
61
“Process Engine“ als Werkzeug der Automatisierung der Projektabwicklung in
Unternehmen
Diplomarbeit
In Industrieunternehmen sind unterschiedliche, oft stark diverse Vorgehensweisen bei der
Abwicklung von Projekten gefordert. So kann beispielsweise die Abwicklung der Projekte mit
einer Anzahl von Excel-Dateien durchgeführt werden. Dies gewährleistet zwar die
erforderliche Flexibilität, andererseits gibt es Fehlerquellen durch Redundanzen in der
Datenhaltung, durch fehlerhafte Eingaben, durch versehentliches Löschen von Daten oder
Modifizieren von Formeln. Zudem erfordert diese komplexe Excel-Datensammlung eine
längere Einarbeitungszeit, was eine effektive Vertreterregelung stark erschwert.
Diese Diplomarbeit soll in Kooperation mit einem industriellen Kooperationspartner bearbeitet werden. Dabei sollen die bisherigen erzielten Ergebnisse, die Auswertung der Schwachstellen- und Risikoanalyse der Modellierung, die Implementierung des Datenbankschemas
und die Prozesslandschaft aus der Diplomarbeit „Automatisierung der Projektabwicklung in
Unternehmen“ übernommen werden. Kernthema dieser Arbeit ist die Schaffung aller Voraussetzungen für den Umstieg in der Projektbearbeitung der IS AG von Excel-basierter auf eine
Datenbank-basierte Arbeitsweise. Die Ausführung der Benutzungsoberflächen und Konnektoren als Web-Clients erlaubt ebenfalls deren Einbindung in die „Process Engine“. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind nach Abschluss der obengenannten Kernthemen auszuarbeiten.
Die Arbeit bietet Einblick in ein praxisbezogenes Forschungsgebiet und wird in Zusammenarbeit mit einem Kooperationspartner aus der Industrie durchgeführt.
Schwerpunkte der Diplomarbeit:
•
•
•
Erstellung von Benutzungsoberflächen zur Dateneingabe bzw. Datenüberprüfung
Konnektoren (Import/Export) zwischen Datenbank und den Benutzeroberflächen sowie
Microsoft Office Programmen (Word, Excel, Outlook)
Erarbeitung einer Vorgehensweise zum Umstieg von der Excel-basierten dezentralen
Projektbearbeitung auf eine Datenbank-basierte Projektbearbeitung
Nachweis der Funktionalität der erstellten Oberflächen und Konnektoren im Praxiseinsatz
Bearbeiter:
Yangyang Gao
Projektkoordinator: Dr. Holger Claus, Dipl.-Inf. F. Baumann, Dipl.-Inf. A. Chamakh
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
26.07.2012 - 25.01.2013
62
Implementierung einer optimierten Abstandsfunktion für das Retrieval und für
Ähnlichkeitsvergleiche von nicht rotationssymmetrischen Teile
Masterarbeit
Beschreibung nur in englischer Sprache verfügbar: Reusing engineering data has opened a
new opportunity to improve product quality, shorten design time and reduce costs using
know-how in the design process. Any manufacturer has an accumulated know-how related to
design, production and performance of existing and previously manufactured products.
Accessibility and possibility of reusing this accumulated knowledge is a key factor for
optimizing design and performance of a new product. Presently, the Institute of Computeraided Product Development Systems (IRIS) performs a research over product data
categorization, searching and comparison of product information. The current Master thesis
aims to visualize and validate the classification and retrieval of non-rotational parts by using
Opitz code as a Group Technology (GT) coding system. GT is a manufacturing methodology
in which similar parts are grouped in one category. Similarity may refer to geometry,
manufacturing process or functionality of products.
Objectives:
•
Study the different methodologies of shape classifications, specially different models of
GT and Opitz coding system
•
Investigate the feature extraction of non-rotational parts of products based on Opitz code
•
Automatic Opitz code generation for non-rotational parts
•
Study and implementation of an optimum distance function for Opitz
•
Validate the system
Requirements:
•
Familiarity with feature recognition and similarity comparison concept
•
Programming in MATLAB
•
Familiarity with CAD concept
Bearbeiter:
Javier Aguilera Díez
Projektkoordinator: M.Sc. Leila Zehtaban
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
17.07.2012 - 16.01.2013
63
Entwicklung von Layout-Konzepten und Algorithmen zur komponentenneutralen
Beschreibung von Materialflusssystemen
Diplomarbeit
Für die Konzeptionsphase von Maschinen und Anlagen werden am IRIS in einer Kooperation
mit dem ISW Methoden und Werkzeuge für den simulationsgestützten Variantenvergleich
entwickelt. Für die automatische Erstellung der Varianten von Transfersystemen ist es nötig,
die gewünschten Materialflusseigenschaften unabhängig von zu verwendenden Komponenten
zu beschreiben. Eine solche Beschreibungsform muss Möglichkeiten bieten, den konkreten
Materialflussverlauf auf Abschnitten des gewünschten Materialflusspfades undefiniert zu
lassen. Das Softwaresystem soll für diese Abschnitte automatisch Lösungen erzeugen.
In dieser Arbeit soll ein Konzept für die Vorgabe und Lösung eines Materialflusspfades mit
undefinierten Abschnitten erarbeitet und implementiert werden.
Die Vorgabe des Materialflusspfades soll einerseits mit Elementen geschehen, für welche der
Verlauf durch Einschränkungen der Freiheitsgrade der zu transportierenden starren Körper
definiert ist. Diese Einschränkungen sollen anhand der Handhabungsfunktionen der VDIRichtlinie 2860 beschrieben werden. Andererseits sollen Abschnitte modellierbar sein, die den
Verlauf des Materialflusspfades offen lassen und lediglich die Anfangs- und Endbedingungen
definieren.
Für die anschließende Variantenbildung sollen vorhandene Algorithmen untersucht und ein
Algorithmus entwickelt werden, welcher für die undefinierten Pfadabschnitte unter
Verwendung vorgegebener Pfadbausteine Lösungsvarianten generiert. Eine prototypische
Umsetzung, bei der die Algorithmen an zweidimensionalen Problemstellungen einer
Beispielapplikation erprobt werden, soll die Einsatzfähigkeit der erarbeiteten Konzepte
demonstrieren.
Bearbeiter:
Benjamin Behrens
Projektkoordinator:
Dipl.-Ing. A. Neyrinck, Dipl. Inf. A. Chamakh
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller, Prof. Dr. P. Klemm
Zeitraum:
11.06.2012 - 11.12.2012
64
Optimierung von Feature-Erkennung bzw- wiedergewinnung mittels Group Technology
Masterarbeit
Die Anerkennung und Popularität von 3D CAD Software im Bereich Produkt-Design führt zu
einer großen Anzahl von 3D CAD Modellen und sehr viel Know-How. Das Ziel ist es, diese
angesammelten Informationen auf Konzepte, wie die Wiederverwendung von Produktinformationen, Transfer von Know-How sowie 3D Such- und Vergleichsfunktionen anzuwenden.
Die Anwendung der erwähnten Methoden zielt auf die Optimierung des Produkt-Designs
durch Verbesserung der Qualität, die Minimierung der Entwurfszeiten und eine
Kostenreduktion ab. Hierzu führt das Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme (IRIS)
ein Forschungsprojekt über die Kategorisierung von Produktdaten sowie Such- und
Vergleichsfunktionen für Produktinformation durch. Dem entsprechend liegt der Fokus dieser
Masterarbeit auf dem Ansatz der Group Technology (GT), um Merkmale von Modellen zu
kategorisieren. Im Wesentlichen ist GT eine fertigungstechnische Methode, in welcher
gleichartige Teile in eine Kategorie gruppiert werden. Gleichartigkeit kann sich auf die
Geometrie, den Fertigungsprozess oder die Funktionalität des Produktes beziehen.
Es gibt zahlreiche Ansätze basierend auf der GT Klassifizierungsmethodik. Opitz Code ist
hiervon ein erfolgreicher Ansatz, der schon in verschiedenen Systemen integriert wurde. Opitz
bietet eine gängige Lösung zur Kategorisierung der Daten und Optimierung der
entsprechenden Datenwiederbeschaffung. Diese Masterarbeit hat die Zielsetzung das OpitzSystem vollständig vom Ansatz bis zur Implementierung auszuwerten und im Vergleich mit
anderen, ebenfalls GT basierten Methoden, zu beurteilen.
Schwerpunkte der Masterarbeit
•
•
•
•
Erarbeitung, Überprüfung und Analyse des Opitz Systems anhand Literatur
Effizienter Vergleich von verschiedenen Ansätzen für die Implementierung des OpitzSystems
Vorschlag und Implementierung des geeignetsten Verfahrens, um das Opitz System
bezüglich leistungsfähiger Datenwiederbeschaffung zu verwenden
Untersuchung der automatischen Code Generation für das Opitz System
Voraussetzungen:
•
•
•
Grundkenntnisse der Feature-Erkennung und von Vergleichskonzepten
Kenntnisse von CAD Systemen und CAD-Konzepten
Programmierung in MATLAB
Bearbeiter:
Alfonso Fernández Noblejas
Projektkoordinator:
M.Sc. L. Zehtaban
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
16.01.2012 - 17.07.2012
65
Automatisierung der Projektabwicklung in Unternehmen
Diplomarbeit
In Industrieunternehmen sind unterschiedliche oft stark unterscheidende Vorgehensweisen bei
der Abwicklung von Projekten gefordert. So kann beispielweise die Abwicklung der Projekte
mit einer Anzahl von Excel-Dateien durchgeführt werden. Dies gewährleistet zwar die
erforderliche Flexibilität, andererseits gibt es Fehlerquellen durch Redundanzen in der
Datenhaltung, durch fehlerhafte Eingaben, durch versehentliches Löschen von Daten oder
Modifizieren von Formeln. Zudem erfordert diese komplexe Excel-Datensammlung eine
längere Einarbeitungszeit, was eine effektive Vertreterregelung stark erschwert.
Diese Diplomarbeit soll in Kooperation mit der Innovations-Solutions IS AG bearbeitet
werden. Dabei soll ein Datenbanksystem erstellt werden, welches die erforderliche Flexibilität
gewährleistet, jedoch die obengenannten Fehlerquellen vermeidet und die Bedienung deutlich
vereinfacht. Dazu sind zunächst die Geschäftsprozesse zu analysieren und zu strukturieren,
die mit dem Datenbanksystem abzubilden sind. Dann ist die bisherige Excel-Datenstruktur
dahin gehend zu untersuchen, wie diese Struktur die Abbildung der Geschäftsprozesse derzeit
erlaubt. Daraus sind Anforderungen an eine Datenstruktur abzuleiten, welche dann die
Abbildung der Geschäftsprozesse gewährleisten kann. Die entworfene Datenstruktur ist dann
in eine Datenbank zu überführen und die Eignung für die verschiedenen Geschäftsprozesse
nachzuweisen. Wesentlich ist dabei auch die Dokumentation der Prozesse und Strukturen,
was potentielle Fehlerquellen aufdeckt und den späteren Wartungsaufwand reduziert.
Schwerpunkt der Diplomarbeit:
•
•
•
•
Strukturanalyse der Geschäftsprozesse
Analyse der bisher verwendeten Excel-Datenstruktur
Entwurf einer flexiblen, Geschäftsprozess-optimierten Datenstruktur für eine Datenbank
Umsetzung der erarbeiteten Datenstruktur in ein geeignetes Datenbanksystem
Bearbeiter:
Felix Baumann
Projektkoordinator: Dr. H. Claus, R. Stauss, Dipl.-Inf. A. Chamakh
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
02.01.2012 - 03.07.2012
66
CAD Feature Recognition of Machining Parts
Diplomarbeit
Beschreibung nur in englishcenr Sprache verfügbar: During the last two decades, 3D scanning
technology has further advanced and successfully facilitated the reconstruction of complex
engineering parts. In Reverse Engineering, surface reconstruction is performed by recognizing
every face of features on a machining part that is derived from a set of points cloud. A feature,
in computer-aided design (CAD), represents a region of a part with some significant
geometric and topological patterns. The most common type of feature is the “form feature”
(e.g., round holes, slots, bosses, pockets, etc.) which contains both shape information and
parametric information.
Feature recognition applies a set of logic and rules used to identify faces of an object. The
classical Kyprianou's feature recognition method (1980) was aimed to encode parts for group
technology (GT). The purpose of GT is to systematically classify objects based on their
manufacturing method. Kyprianou's work involved classifying faces into primary and
secondary groups and, then, identifying features according to patterns of these primary or
secondary faces. A primary face is one with multiple boundaries, also called "hole-loops", or
mixed concave and convex boundaries. A concave boundary is a set of concave edges, where
the solid angle over the edge is more than 180. Meanwhile, secondary faces refer to all the
other faces.
By using features to build up shape models, the design process becomes more efficient,
because the shape of features can be pre-defined. Features can be directly associated to
manufacturing information so that these information can be retrieved in downstream
applications. Furthermore, knowledge of features can be stored and reusable for use either in
its original or modified designs for developing a new model.
Therefore, a research is attempted to obtain
a better understanding on the properties
and characteristics of 2D (i.e., points, lines,
planes, circles, ellipses, triangles, polygons,
spline curves) and 3D (i.e., cube, spehere,
cylinder, cone, pyramid, prism, torus)
geometric primitives and the rules to be setup for recognizing them as features in a
CAD model.
Fig.-1. Vector graphics consists of
geometrical primitives (Wikipedia, 2011)
Objectives:
1.
Understanding the state-of-the-art of CAD feature recognition.
2.
Identifying the properties and characteristics of 2D and 3D geometric primitives.
3.
Developing an algorithm on C++ programming language for recognition of features on
machining parts.
Bearbeiter:
Dursun Kemal Erbas
Projektkoordinator: Dr. Bernadetta Kwintiana Ane and MSc Leila Zehtaban
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
14.11.2011 - 15.05.2012
67
Implementierung von Methoden zur Auswertung textueller Anforderungen in einem
WRSPM-Umfeld
Diplomarbeit
Forschungsgegenstand am Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme ist die Untersuchung, in wie weit sich textuelle Anforderungsbeschreibungen im Automotive Umfeld
automatisch in Spezifikationen umsetzen lassen, um daraus Entwürfe oder sogar fertige
Teilprogramme und schließlich Softwaresysteme zu generieren, die diese Anforderungen
realisieren.
Die gestellten textuellen Anforderungen sollen hierzu nach einer geeigneten Erfassung
semantisch analysiert und kategorisiert werden. Die Berücksichtigung der Anwendungsdomäne „Automotive“ ist hierbei von großer Wichtigkeit, um die Begrifflichkeiten mit
umsetzbarer Strukturinformation zu verbinden. Es existieren verschiedene Methoden die
Anforderungen in formalen Modellen zu übersetzten. Dazu gehört das „World Requirements
Specification Program Machine“ WRSPM ein Referenzmodell das mit Werkzeugunterstützung arbeitet.
Ziele der Arbeit:
Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll für das Open Diagnostic Framework ein Test Framework
konzipiert und implementiert werden, das in der Lage ist, OTX-Sequenzen halbautomatisiert
zu testen.
• Implementierung der lexikalischen, syntaktischen und semantischen Analyse von formalen
Beschreibungen in WRSPM-Umfeld
• Erweiterung semantischer Analysen der WRSPM Methode in formalen Modellen
• Erstellung eines Tools für die Modellierung in Absprache mit dem Projektkoordinator
• Dokumentation der Arbeit
Kenntnisse in objektorientierter Programmierung und in formalen Beschreibungssprachen
werden vorausgesetzt. Kenntnisse in Java und Fähigkeiten im Gebiet der Computerlinguistik
sowie Wort und Satzsemantik können während der Arbeit erworben werden.
Bearbeiter:
M. Tuncer
Projektkoordinator: Dipl.-Inf. A. Chamakh
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
03.08.2011 - 02.02.2012
68
Entwicklung von Verfahren und Auswertestrategien für neuartige Halbleiter-Gassensoren
Masterarbeit
Für den Betrieb von Halbleiter-Gassensoren im Dauerlauf wird eine Messhardware erstellt.
Dabei sollen verschiedene Messabläufe realisiert und die vorverarbeiteten Messergebnisse an
einen PC übertragen werden. Es werden mehrere Sensoren parallel betrieben. Die zu untersuchenden Sensoren weisen ein unerwünschtes Driftverhalten auf, dass durch eine geeignete
Betriebsstrategie kompensiert werden soll.
Ziel der Arbeit
Verschiedene Messabläufe (inkl. Kommunikation zwischen Mikrokontroller und A/D- bzw.
D/A-Wandler) für Halbleiter-Gassensoren sind in einem C-Programm abgebildet und
gestatten eine Bewertung der Driftkompensation. Systematische Fehler der Messhardware
(Offset, Temperaturdrift, etc.) können kompensiert werden. Eine Vorfilterung der Messdaten
und Ankopplung eines schnellen A/D-Wandlers erfolgt mit Hilfe eines FPGA. Dazu ist der
zeitliche Ablauf für die Ansteuerung und Abtastung realisiert und es sind geeignete
Dezimationsfilter im FPGA implementiert, die eine Erhöhung des Signal-zu-Rausch Abstands
und eine Reduktion der Taktrate gestatten. Die Datenübertragung zum übergeordneten PC
(USB oder SPI) erlaubt die parallele Datenerfassung mehrerer Messsysteme z.B. unter Matlab
oder Labview. Die Wirksamkeit der Driftkompensation ist untersucht und bewertet.
• Einarbeitung in die bereits vorhandene Hardware und Programmierumgebung
• Erstellung einer Strategie zur Kalibrierung des Messsystems
• Implementierung der Vorfilterung auf einem FPGA, z.B. in VHDL
• Erstellen eines C-Programmes zur Steuerung des Messablaufs, Einstellen der SollSpannungen, Auslesen der Analog-Digital-Wandler und Datenübertragung zum übergeordneten PC
• Erstellen eines Programmes zur Datenübernahme (Matlab, Labview) und Visualisierung
durch den PC
• Wissenschaftliche Bewertung der Driftkompensation
• Schriftliche Dokumentation und Präsentation der Arbeit (Folienvortrag)
Bearbeiter:
Michael Lee Parker
Projektkoordinator: Dr. Thomas Brosche
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
21.07.2011 - 20.01.2012
69
Geo Business Model Engineering
Projekt Informatik
Städte sind komplexe Systeme, die sich durch ein vielschichtiges Beziehungsgeflecht
zwischen der Bebauungsstruktur, den Infrastrukturnetzen (Strom, Wasser, Abwasser, Straßen,
Bahnen, Telekommunikation) und dem Verhalten der Bewohner kennzeichnen. Um eine
Dienstleistung in einer Stadt zu etablieren, ist es notwendig zu untersuchen, wie das zugehörige Geschäftsmodell unter Berücksichtigung dieser Wechselwirkungen optimal in das System
Stadt eingebettet werden kann. Methoden aus den Bereichen des Business Process/Model
Engineering und dem Systems Engineering können dazu beitragen diese Fragen zu beantworten. Unklar bleibt jedoch wie diese Methoden maschinell unterstützt werden können, damit sie
der Komplexität von Stadtsystemen gerecht werden.
Dieses Projekt betrachtet eine Facette der genannten Problemstellung, nämlich die Bewertung,
inwiefern eine gegebene Dienstleistung zu den Orten passt, an denen sie angeboten werden
soll. Hierbei liegt der Fokus auf der kombinierten Nutzung verschiedener Datenquellen (Sensordaten, Geoinformationssysteme, formale Dienstleistungsbeschreibungen, etc.), um eine
automatische Bewertung zu ermöglichen.
An die Zielsetzung knüpfen folgende Aufgaben:
• Auswahl einer geeigneten Repräsentation zur formalen Beschreibung von Dienstleistungen unter spezieller Berücksichtigung der ortsbezogenen Eigenschaften
• Auswahl geeigneter Datenquellen, die als Indikatoren (Features) für die ortsbezogenen
Dienstleistungseigenschaften herangezogen werden können
• Entwicklung einer Abbildung von den Daten auf die Dienstleistungseigenschaften
(Feature Fusion)
• Konzeption und prototypische Implementierung einer Software zur automatischen
Bewertung von Dienstleistungen auf Grundlage der o. g. Punkte
Bearbeiter:
Omar Abada, Thorsten Ohler, Ilhan Tas
Betreuer:
Dipl.-Inf. F. Baumann, M.Sc. J. Eichhoff
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
24.04.2013 - 24.10.2013
70
Entwicklung eines Testbed für den empirischen Vergleich verschiedener Methoden des
maschinellen Lernens im Bezug auf die Erlernung von Produktentwicklungswissen
Projekt Informatik
Problemstellung: Bis dato wurden einige Ansätze entwickelt, um Produktentwicklungswissen
anhand von existierenden Konstruktionen, Konstruktionsverläufen und anderen
Beobachtungsdaten zu erlernen (Datamining). Zumeist wurden die entwickelten Ansätze
jedoch nur in Bezug auf Trainings-/Validierungsdaten einer spezifischen Domäne erprobt und
ein Vergleich mit alternativen Methoden blieb in der Regel aus.
Zielsetzung: Damit unterschiedliche Ansätze, die gleiche oder ähnliche Aufgaben im Bereich
der automatischen Erlernung von Produktentwicklungswissen adressieren, leichter verglichen
werden können, soll ein computergestütztes Testbed entwickelt werden. Anhand der in der
Literatur beschriebenen Ansätze soll ein methodisches Vorgehen und Bewertungskriterien für
deren empirischen Vergleich erarbeitet werden. Die entwickelte Methode und die zugehörigen
Bewertungskriterien sollen in einer computergestützten Testumgebung für Lernalgorithmen
implementiert werden. Vorhandene Software/Lösungen sind zu untersuchen und ggf. mit
einzubeziehen.
Aufgaben:
•
Projektplanung und -steuerung
•
Zielorientierte Literaturanalyse
•
Konzeption, Realisierung und Dokumentation des Testbeds
•
Integration und Anpassung verschiedener Machine-Learning Algorithmen
•
Durchführung eines empirischen Vergleichs mit Hilfe des Testbeds
Meilensteine:
•
Installation und Bereitstellung des Testbeds (hierbei ist auch auf die Dokumentation und
die Wiederholbarkeit der Installation zu achten)
•
Auswahl und Integration/Anpassung von mindestens drei Machine-Learning-Algorithmen
in/an die Test-Umgebung
•
Auswahl und Integration/Anpassung eines Bewertungsschemas zum Vergleich der
Lernergebnisse
•
Durchführung eines Vergleichs der Algorithmen gegen eine gegebene Problemstellung
Bearbeiter:
Vladislav Ladyzhenskiy, Sebastian Staudenmaier, Mohsen Zarei
Betreuer:
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
05.11.2012 - 07.05.2013
71
CAP (Computer Aided Planning) mit BPMN-Editoren – ein Vergleich
Fachstudie
Diese Fachstudie hat zum Ziel, einen umfassendenVergleich von Werkzeugen zur Bearbeitung (Editor) von Geschäftsprozessen in der BPMN Notation (Version 2.0) zu liefern. Es gibt
eine Vielzahl an kommerziellen und offenen Werkzeugen, die eine Erstellung und Bearbeitung dieser Modelle erlauben. Doch unterscheiden sich diese in ihrem Umfang, ihrer Qualität,
ihrer Leistungsfähigkeit, ihrer Vollständigkeit bezüglich Unterstützung des BPMN Standards
und der erweiterten Programmfunktionalität.
Im Rahmen der Fachstudie soll zuerst ein aussagekräftiges Bewertungs- und Beurteilungsschema für den weiteren Vergleich erarbeitet werden, eine Sammlung möglicher Kandidaten
für den Vergleich erstellt, diese dann untersucht und bewertet werden. Das Ziel ist die
Empfehlung eines oder mehrerer Werkzeuge, welches oder welche in einem kleinen oder
mittleren Unternehmen, ohne explizite IT- und Geschäftsprozesskenntnisse zum Einsatz
kommen könnte. Die Fachstudie erfordert ebenfalls die Aufbereitung und Präsentation des
Vorgehensbei der Einführung eines Geschäftsprozess-Editor und der Ergebnisse.
Inhaltlich soll sich die Arbeit an der Fachstudie Nr. 75 des Fachbereichs Informatik
„Vergleich von BPMN-Modellierungswerkzeugen“ von Bartels, Frank und Völz von 2007
orientieren und diese weiterführen. Aufgrund der Zeitdifferenz zu dieser Arbeit ist eine
zusätzliche Untersuchung hinsichtlich der Aktualität und Aussagekraft zu bearbeiten
Bearbeiter:
Stefan Gerzmann, Matthias Kostka, Matthias Meyer
Betreuer:
Dipl.-Inf. F. Baumann, Dipl.-Inf. A. Chamakh
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
10.12.2012 - 12.03.2013
Konfiguratior für Projektanforderungen
Projekt Informatik
Eine allgemeingültige, automatische Extraktion von Anforderungen in einer Dokumentation
ist nur schwer zu bewerkstelligen. Die automatisierte Extraktion von Anforderungen mit
Ontologien ist umso erfolgreicher und genauer, je strukturierter die Anforderungen formuliert
sind.
Das Ziel dieses Projekts ist die Definition und Erstellung eines Konfigurators um Anforderungen simulieren zu können. Der Konfigurator soll dabei in der Lage sein, vorgegebene
Anforderungen aufzugreifen und auch neue Anforderungen in der Ontologie zuzufügen.
Bearbeiter:
Burak Erkus, Dinko Jakupovic, Kheriddine Oueslati
Betreuer:
Dipl.-Inf. A. Chamakh
Prüfer:
Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:
06.06.2013 -06.12.2013
72
Fahrzeugdiagnose 2015
Diplomarbeit
Bearbeiter:
Marco Serra
Projektkoordinator: Prof. O. Eggenberger
Prof. O. Eggenberger
Prüfer:
Zeitraum:
01.11.2011 - 02.05.2012
CAD Design Ontology
Praktikum
Bearbeiter:
Zineb Errahmouni
Betreuer:
Zeitraum:
06.06.2013 - 01.08.2013
Similarity-based Product Retrieval for Computer Aided Design and Manufacturing
Praktikum
Bearbeiter:
Ludovic Jean
Betreuer:
MSc. Leila Zehtaban
Zeitraum:
01.06.2012 - 31.07.2012
Methods of Functional Decomposition in Product Design
Praktikum
Bearbeiter:
Nabil Malki
Betreuer:
MSc. Leila Zehtaban
Zeitraum:
03.06.2013 - 31.07.2013
Virtual Reality CAD Design
Praktikum
Bearbeiter:
Elodia Edele Ekomy
Betreuer:
Zeitraum:
06.06.2013 - 01.08.2013
Product Data Translation
Praktikum
Bearbeiter:
Youssef Berrada
Betreuer:
Zeitraum:
06.06.2013 – 01.08.2013
73
5. Mitarbeit in Gremien und Forschungseinrichtungen
5.1 Universitätsinterne Mitwirkung
Roller, D.:
• ord. Professor für Grundlagen der Informatik
• Geschäftsführender Direktor des Instituts für Rechnergestützte Ingenieursysteme
• Sprecher des Vorstandes des Institutsverbunds für Informatik
• Sprecher des Vorstands des Informatik Verbund Stuttgart
• Mitglied des Vorstandes der Zentralen Dienste Informatik
• Mitglied des Informatik Verbund Stuttgart
• Mitglied in Berufungskommissionen
• Stv. Mitglied der Fachkommission für das Landesgraduierten Förderungsgesetz
• Mitglied des Fakultätsrats der Fakultät 5 "Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik"
• Mitglied des Promotionsausschusses der Fakultät 5 "Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik"
• Mitglied des Habilitationsausschusses der Fakultät 5 "Informatik, Elektrotechnik und
Informationstechnik"
• Mitglied im Prüfungsausschuss des Studienganges Autip
• Mitglied im Prüfungsausschuss des Studienganges Mechatronik
Stv. Mitglied im Prüfungsausschuss des Studienganges Informatik
• Stv. Mitglied des Prüfungsausschuss Softwaretechnik
• Mitglied der Studienkommission Automatisierungstechnik
• Mitglied des Prüfungsausschuss Automatisierungstechnik
Eggenberger, O.:
• Professor für Informatikanwendungen
• Stv. Geschäftsführender Direktor des Instituts für Rechnergestützte Ingenieursysteme
• Vorsitzender des Prüfungsausschuss Informatik
• Stellvertretender Vorsitzender des Prüfungsausschusses Softwaretechnik
• Mitglied im Prüfungsausschuss Wirtschaftsinformatik
• Mitglied des Fakultätsrats der Fakultät 5 "Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik"
• Mitglied des Promotionsausschusses der Fakultät 5 "Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik"
74
• Mitglied des Habilitationsausschusses der Fakultät 5 "Informatik, Elektrotechnik und
Informationstechnik"
Baumann, F.:
• Gleichstellungsbeauftragter der Fakultät 5
• Mitglied im Prüfungsausschuss Infomatik und Softwaretechnik
• Mitglied der Deutschlandstipendienkommission
Chamakh, A.:
•
•
Mitglied im Prüfungsausschuss des Studienganges Informatik
Mitglied des Prüfungsausschuss Softwaretechnik
Unger-Zimmermann, M.:
• Brandschutzhelfer
• Erste Hilfe Beauftragte
Zehtaban, L.:
• Mitglied des “Girl’s Day” Programm an der Universität Stuttgart
75
5.2 Nationale und internationale Aktivitäten
Roller, D.:
Leitungsfunktionen:
• Honorarprofessor an der Universität Kaiserslautern, Fachbereich Informatik
• Vertrauensdozent der Gesellschaft für Informatik e.V.
• Sprecher der GI-Fachgruppe "GRIB - Graphik im Ingenieurbereich"
• Vertreter der Gesellschaft für Informatik e.V. im VDI
•
Vorsitz des internationalen Programmkomitees der 10th International Conference on
Cooperative Design, Visualization and Engineering, Alcudia, Spanien, 22.-25.09. 2013
• Leiter des Weiterbildungslehrgangs "Programmieren in C", 17.-21.06.2013, Technische
Akademie, Esslingen
• Leiter des Weiterbildungslehrgangs "Objektorientierte Programmierung in C++", 19.21.11.2012, Technische Akademie, Esslingen
•
Vorsitz des internationalen Programmkomitees der 9th International Conference on
Cooperative Design, Visualization and Engineering, Osaka, Japan, 02.-05.09. 2012
• Leiter des Weiterbildungslehrgangs "Objektorientierte Programmierung in C++", 04.06.07.2012, Technische Akademie, Esslingen
• Leiter des Weiterbildungslehrgangs "Programmieren in C", 18.-22.06.2012, Technische
Akademie, Esslingen
•
Vorsitz des International Workshop on Advanced Design Concepts and Practice,
“ADCP2012”, Karlsruhe, 08.05.2012
•
Sitzungsleiter der Session Knowledge engineering and ontologies, TMCE 2012, Karlsruhe
08.05.2012
Mitarbeit in Programmkomitees:
•
Mitglied des internationalen Programmkomitees der 10th International Conference on
•
Mitglied des International Program Committee (IPC) for the IASTED International
Conference on Computer Graphics and Imaging (CGIM 2011), Innsbruck, Österreich, 12.14.02. 2013
•
Mitglied des Programmkomitees der INFOCOMP 2012, The Second International
Conference on Advanced Communications and Computation, Venedig, Italien, 21.26.10.2012
• Mitglied des International Program Committee (IPC) für die IASTED International
Conference on Computer Graphics and Imaging (CGIM), Kreta, Griechenland, 18.-20.6.
2012
•
Mitglied des Programmkomitees International Workshop on Advanced Design Concepts
and Practice, ADCP2012, Karlsruhe, 07.-11.05.2012
76
•
Mitglied des internationalen Programmkomitees der 9th International Conference on
Gutachtertätigkeiten:
•
Gutachter für Tenth International Symposium on Tools and Methods of Competitive
Engineering, (TMCE 2014) Budapest, Ungarn
•
Mitglied des Editorial Bord of The Sxcientific World Journal
•
Gutachter für The National Agency for the Evaluation of Universities and Research
Institutes (ANVUR), Italien
•
Gutachter für Ministero dell ' Istruzione, dell ' Università e della Ricerca, Italien
•
Gutachter für ADVCOMP 2011
•
Gutachter für Elsevier-Verlag für geplante Fachbücher
•
Gutachter für Beiträge zur CGIM 2011 Conference
• Gutachter für International Journal of Computer Integrated Manufacturing
• Mitglied des Grand Review Committee, Consorzio Interuniversitario, Bologna
• Gutachter für Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft
• Gutachter für "ACM Transactions of Graphics"
• Mitglied der Gutachterkommission ”Ingenieurwissenschaft”, Ministerium für
Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg
• Mitglied der Gutachterkommission ”Innovative Projekte/Kooperationsprojekte”, des
Landes Baden-Württemberg
•
Gutachter für Berufungsverfahren
Mitgliedschaft in Fachgremien:
• Mitglied des Kuratoriums der IT-Akademie Esslingen
• Mitglied der Gesellschaft für Informatik e.V.
• Mitglied des Fachbereichs "Graphische Datenverarbeitung" der Gesellschaft für Informatik e.V.
• Mitglied des Leitungsgremiums des Fachbereichs "Graphische Datenverarbeitung" der
Gesellschaft für Informatik e.V.
• Mitglied des GI-Beirats
• Mitglied der GI-Fachgruppe ”4.2 Rechnergestütztes Konstruieren”
• Mitglied der GI-Fachgruppe ”GRIB - Graphik im Ingenieurbereich"
77
Ane, B. K.:
Leitungsfunktionen:
•
Vorsitz des Symposia on Bioinformatics, The 2nd Cybernetics Summer School (CSS)
2013, Ostrava, Czech Republic, 19.-23.08.2013
•
Vorsitz des International Symposium on Manufacturing and System Engineering
(ISOMSE), World Automation Congress (WAC) 2012, Puerto Vallarta, Mexico, 24.28.06.2012
Mitarbeit in Programmkomitees:
•
Mitglied des Programmkomitees des International Symposium on Tools and Methods of
Competitive Engineering (TMCE) 2012, Budapest, Hungary, 11.-14.12.2014
•
Mitglied des Programmkomitees des International Conference on Computer, Control,
Informatics and its Applications (IC3INA) 2013, Jakarta, Indonesia, 19.-20.11.2013
•
Mitglied des Programmkomitees des 3. International Conference on Advanced
•
B. K. Ane: Mitglied des Programmkomitees des 13. International Symposium on System
Engineering (ISOMSE), World Automation Congress 2012, Puerto Vallarta, Mexico, 24.28. Juni 2012
•
Mitglied des Programmkomitees des International Symposium on Tools and Methods of
Competitive Engineering (TMCE) 2012, Karlsruhe, Germany, 07.-11.05.2012
•
Associate Editor für Journal of Intelligent Automation and Soft Computing
•
Gutachter für IEEE Transactions on Control Systems Technology
•
Gutachter für IEEE Transaction on Information Technology in Biomedicine
•
Gutachter für IEEE Systems Journal Gutachter für Journal of Information Sciences,
Elsevier Science
•
Gutachter für International Journal of Computer Aided Engineering and Technology
•
Gutachter für Journal of Optic and Laser in Engineering
•
Gutachter für Journal of Applied Mathematics and Computation
•
Gutachter für International Journal of Technological Innovation, Entrepreneurship and
Technology Management (TECHNOVATION)
•
Mitglied der Prüfungskommission für die Vergabe des Doktorgrades, Bengal Engineering
and ScienceUniversity, West Bengal, Indien
• Mitglied der Prüfungskommission für die Vergabe des Doktorgrades, Anna University,
Chennai, Indien
78
Opletal, S:
•
Gutachter für ADVCOMP 12 und ADVCOMP 13
•
Mitglied des redaktionellen Gremiums des "International Journal on Advances in
Intelligent Systems", 2008 - 2013
•
Mitglied des redaktionellen Gremiums des "International Journal on Advances in
Software", 2008 - 2013
Zehtaban, L.:
Leitungsfunktionen:
•
Leiter der Sitzung “Geometric Modeling and Visualization” auf der International CAD
Conference and Exhibition (CAD’12), Niagara Falls, Canada, 14.06.2013
•
Leiter der Sitzung “CAD Support” auf der International CAD Conference and Exhibition
(CAD’13), Bergamo, Italy, 20.06.2013
•
Mitglied des "International Collaboration Innovation Team Project" der Tsinghua
University, China
•
Mitglied des “Work Placement in a Forign Country” Internship Program, Polytech
Marseille, France
•
Gutachter für das International Journal of Product development (IJPD) 2013
79
6. Veröffentlichungen und Vorträge
6.1 Veröffentlichungen
Bücher:
•
Roller, D.: CAD – Grundlagen graphischer Ingenieursysteme, GGT Studium & Weiterbildung, 2012, 168 Seiten
•
Roller, D.: Programmierung in C++, GGT Studium & Weiterbildung, 2012, 168 Seiten
•
Roller, D.: Informatik, eine Einführung für Naturwissenschaftler und Ingenieure, 2. erweiterte Auflage, GGT Studium & Weiterbildung, 2012, 168 Seiten
Beiträge in Büchern, Fachzeitschriften und Tagungsbänden:
•
Zehtaban, L., Roller, D.: Beyond Similarity Comparison: Intelligent Data Retrieval for
CAD/CAM Designs. In: Computer-Aided Design and Applications, Les Piegl (Ed.), Vol.
10, Nr. 5, 2013, 311 Digital Workflows Inc, Dundas, Ontario, Canada, ISSN 1686-4360,
pp. 789-802
•
Ane, B.K.: Remote Sensing: Searching Better Accuracy for Greenhouse Gasses
Monitoring. In: Proceeding of The International Conference on Computer, Control,
Informatics and its Applications (IC3INA) 2013, IEEE Xplore, ISBN 978-1-4799-1078-6,
pp. 1-6
•
Subashini, P., Krishnaveni, M., Ane, B.K. and Roller, D.: SVM-based Classification for
Identification of Ice Types in SAR Images using Color Perception Phenomena, in:
Proceeding of The 4th International Conference on Innovations in Bio-Inspired Computing
and Applications (IBICA) 2013, Ostrava, Czech Republic, Springer International
Publishing, pp. 285-293, ISBN: 978-3-319-01780-8
•
Zehtaban, L., Roller, D.: CAD Feature Extraction Using Opitz Coding System. In:
International CAD Conference and Exhibition Final Program, Les Piegl (Ed.), 311 Digital
Workflows Inc., Ontario Corp. 002250165, Dundas, Volume 10, 2013,
ISSN
2291‐1987, the proceedings of the 2013 International CAD Conference and Exhibition
(CAD'13), Bergamo, Italy, June 2013, CD/DVD version, pp. 221-222
•
Roller, D., Engesser, E.: Application of Fuzzy Classification and Fuzzy Pattern
Recognition for Distributed Production and Global Supply Chain, in: Pedrycz, W.,
Reformat, M. Z. (Ed.), Proceedings of the 2013 IFSA World Congress International Fuzzy
System Association, NAFIPS , Edmonton, Canada, June 2013, ISBN: 978-1-4799-0347-4,
CD/DVD version, pp. 1412-1417
•
Roller, D., Engesser, E.: Process Modeling for Development and Production Control of Fuel
Powered and Electric Drives Production, in: Proceedings of the 3rd IASTED Asian
Conference on Modeling, Identification and Control (AsiaMIC), Phuket, Thailand, April
2013, ISBN: 978-0-88986-957-8, CD/DVD version, no print version, track 799-022, pp. 1-8
•
Ane, B. K., Erbas, D. K., Zehtaban, L. and Roller, D.: CAD Feature Recognition of
Machining Parts. Poster Session, in Proceeding of 12th International Conference on
Intelligent Systems Design and Applications (ISDA) 2012, Kochi, India
80
•
Ane, B. K. and Roller, D.: Eco-Design: Ontology Modeling for Measurement of Product
Recyclability-level. in Proceedings of World Automation Congress (WAC) 2012, Puerto
Vallarta, Mexico, IEEE Xplore, ISBN: 978-1-4673-4497-5
•
Zehtaban, L., Roller, D.: Quantitative Similarity Comparison based on Group Technology:
Improving Quality of Data Retrieval for CAD/CAM, In: International CAD Conference
and Exhibition Final Program, Les Piegl (Ed.), 311 Digital Workflows Inc., Ontario Corp.
002250165, Dundas, Vol. 9, 2012, ISSN 2291-1987, the Proceedings of the 2012
International CAD Conference and Exhibition (CAD'12), Niagara Falls, Canada, June
2012, CD/DVD version, paper 45
•
Zehtaban, L., Roller, D.: Systematic Functional Analysis Methods for Design Retrieval
and Documentation, in: The XXXIII. International Conference on Mechanical Engineering
Design and Manufacturing (ICMEDM 2012), World Academy of Science, Engineering
and Technology (WASET), Phuket, Thailand, December 2012, printed version, pISSN
2010-3767X, Issue 72, pp. 226-231
•
Ane, B. K. and Roller, D.: Collaborative Design: Using CAD kernel in knowledge-based
environment, Proceedings of Tools and Wavelet Based Methods of Competitive
Engineering Symposium (TMCE 2012), Karlsruhe, Germany, Millpress: RotterdamNetherlands, 2012, ISBN: 978-90-5155-082-5, pp. 45-54
•
Subashini, P., Krishnaveni, M., Ane, B. K., Roller, D.: Wavelet based image denoising
using Ant Colony Optimization technique for identifying ice classes in SAR imagery,
Proceeding of Soft Computing Models in Industrial and Environmental Applications
(SOCO 2012), Ostrava, Czech Republic, Springer Verlag: Heidelberg-Germany, 2012,
ISBN: 978-3-642-32921-0, pp. 399-407
•
Ane, B. K., Erbas, D. K., Zehtaban, L. and Roller, D.: Intelligent system for feature-based
recognition of machining parts from points cloud, Proceeding of 12th International
Conference on Hybrid Intelligence System (HIS 2012), Pune, India, IEEE Xplore: New
Jersey-USA, ISBN: 978-1-4673-5114-0
•
Roller, D., Engesser, E.: Modeling, Simulation and Fuzzy Decision Making of Distributed
Production Control and Supply Chain Methodologies, in: 14th (IASTED Conference on
Control and Applications (CA), Crete, Greece, June 2012, Publisher: ACTA Press,
Calgary, Canada, 2012, ISBN: 978-0-88986-937-0. Track 781-044, pp. 1-8
Technische Berichte:
•
Roller, D., Zehtaban, L. (Ed.): Advanced Topics in Graphical Engineering Systems –
Knowledge Based Systems (KBS), Bericht Nr. IRIS-2/2013, 91 Pages
•
Product Development Optimization: PLM and CAD, Bericht Nr. IRIS-1/2013, 108 Pages
•
Roller, D., Zehtaban, L. (Ed.): Advanced Topics in Graphical Engineering Systems – 3D
Geometric Modeling for CAD/CAM, Bericht Nr. IRIS-3/2012, 140 Pages
•
Agile Manufacturing and Group Technology, Bericht Nr. IRIS-2/2012, 129 Pages
•
Roller, D: (Ed.): “IRIS: Forschung und Lehre im Überblick / Research and Lecturing
Overview, Ausgabe 2012, Bericht Nr. IRIS-1/2012, 184 Seiten
81
6.2 Vorträge
D. Roller:
•
"Programmieren in C", 17.06.2013, Technische Akademie, Esslingen
•
"Objektorientierung mit Grundlagen von C++", Technische Akademie, Esslingen,
19.11.2012
•
04.07.2012
•
•
Hot spots and advanced solution approaches in computer aided product development,
TMCE 2012, Karlsruhe, 08.05.2012
•
"Brennpunkte und aktuelle Lösungsansätze der rechnergestützten Produktentwicklung",
IS Innovations Solutions AG, Stuttgart, 24.01.2012
B. K. Ane:
•
“Remote Sensing: Searching Better Accuracy for Greenhouse Gasses Monitoring”,
Plenary speech, The International Conference on Computer, Control, Informatics and its
Applications (IC3INA) 2013, Jakarta, Indonesia, 19.-20. 11.2013
•
“Knowledge Spillover: Diffusion and Value of Healthcare Information Technology“,
Special lecture at Faculty of Economics, Avinashilingam Deemed University for Women,
Coimbatore, India, 07.08.2013
•
“Adaptive Intelligent Systems for Recognition of Cancerous Cervical Cells“, Symposia on
Bioinformatics, The 2nd Cybernetics Summer School (CSS 2013), Faculty of Electrical
Engineering and Computer Science, VSB-Technical University of Ostrava, Czech
Republic, 23.08.2013
• “Agent-based Computer Supported Collaborative Design“, VSB-Technical University of
Ostrava, Czech Republic, 07.02.2012
• “Collaborative Design: Using CAD Kernel in Knowledge-based Environment“, Industry
tutorial in the Tools and Methods of Competitive Engineering Symposium (TMCE 2012),
Karlsruhe, Germany, 07.-11.05.2012
•
“Data Mining“, Special lecture at Department of Computer Science, Avinashilingam
Deemed University for Women, Coimbatore, India, 16.+25.08.2012
• “Pattern Recognition“, Special lecture at Department of Computer
Avinashilingam Deemed University for Women, Coimbatore, India, 20.08.2012
Science,
• “Pattern Recognition on Cervix Cancer Cells based on 2D Cervical Cytological Digital
Images“, Special lecture at Faculty of Engineering, Avinashilingam Deemed University for
Women, Coimbatore, India, 31.08.2012
• “Synthetic Aperture Radar for Environment and Oceanic Observation“, Special lecture at
Faculty of Engineering, Avinashilingam Deemed University for Women, Coimbatore,
India, 28.08.2012
82
•
“Synthetic Aperture Radar: Concept and Current Applications“, PSG College of
Technology, Coimbatore, India, 24.08.2012
• “Bio-inspired Artificial Neural Network“, Expert lecture in the Workshop of SoftComputing, Bandung Institute of Technology, Bandung, Indonesia, 11.-12.10.2012
•
“SVM-based Classification for Identification of Ice Types in SAR Images using Color
Perception Phenomena“, The 4th International Conference on Innovations in Bio-Inspired
Computing and Applications (IBICA) 2013, Ostrava, Czech Republic, 22.-24.08.2013
•
“Early Detection of Cancerous Cervical Cells Based on 2D Cervical Cytological Digital
Images: Size, Shape, Color and Texture“, 2nd Technical Course in Medical Imaging Using
Bio-inspired and Soft Computing (MIBISOC) 2012, Parma, Italy, 21.-25.02.2012
•
“Collaborative Design: Using CAD Kernel in Knowledge-based Environment“,
Symposium on Tools and Methods of Competitive Engineering Symposium (TMCE)
2012, Karlsruhe, Germany, 07.-11.05.2012
•
“Eco-Design: Ontology Modeling for Measurement of Product Recyclability-level“,
World Automation Congress (WAC) 2012, Puerto Vallarta, Mexico, 24.-28.06.2012
•
“Wavelet Based Image Denoising Using Ant Colony Optimization Technique for Identifying
Ice Classes in SAR Imagery“, SOCO 2012, Ostrava, Czech Republic, 07.09.2012
•
“Intelligent System for Feature-based Recognition of Machining Parts From Points
Cloud“,12th International Conference on Hybrid Intelligence System (HIS) 2012, Pune,
India, 04.-07.12.2012
•
“CAD Feature Recognition of Machining Parts. Poster Session“, The 12th Int. Conf. on
Intelligent Systems Design and Applications (ISDA 2012), Kochi, India, 27.-29.11.2012
E. Engesser:
•
"Application of Fuzzy Classification and Fuzzy Pattern Recognition for Distributed
Production and Global Supply Chain", IFSA 2013, Edmonton, Canada, 28.06.2013
•
"Process Modeling for Development and Production Control of Fuel Powered and Electric
Drives Production", AsiaMIC 2013), Phuket, Thailand, 11.04.2013
•
"Simulation and Fuzzy Decision Making of Distributed Production Control and Supply
Chain Methodologies", IASTED CA 2012, Crete, Greece, 20.06.2012
F. Baumann:
•
“Automatisierung der Projektabwicklung in Unternehmen”, Lightning Talks der Informatik 2012, Braunschweig, 17.09.2012
L. Zehtaban:
•
”CAD Feature Extraction Using Opitz Coding System”, International CAD Conference
and Exhibition (CAD’13), Bergamo, Italy, 20.06.2013
•
”Quantitative Similarity Comparison based on Group Technology: Improving Quality of
Data Retrieval for CAD/CAM”, International CAD Conference and Exhibition (CAD’12),
Niagara Falls, Canada, 20.06.2012
•
83
”Systematic Functional Analysis Methods for Design Retrieval and Documentation”,
International Conference on Mechanical Engineering Design and Manufacturing
(ICNEDN 2012), Phuket, Thailand, 24.12.2012
84
7. Forschungskontakte
7.1 Besucher
... eine Auswahl
27.11.2013
Herr Dr. George Perera, MSc. Software-Anwendungsentwickler und
Beratung, Stuttgart
11.07.2013
Herr Dipl.- Inf. Hans Peter Eisele, Truck Product Engineering, Daimler AG,
Stuttgart
11.07.2013
Herr Michael Krauter, Truck Product Engineering, Daimler AG, Stuttgart
07.02.2013
Herr PD. Dr. Michael Schanz, Manager Software Development LS, FARO
Europe GmbH & Co. KG, Korntal-Münchingen
07.02.2013
Herr Dr. Rolf Heidemann, Advance Development Engineer, FARO Europe
GmbH & Co. KG, Korntal-Münchingen
23.01.2013
Herr Javier Stillig, Gruppenleiter, Robert Bosch GmbH, Stuttgart
13.12.2012
Stuttgart
03.09.2012
Herr Tsuyoshi Kato, Chief Representative, Herr Masaya Noguchi, iCAD
LTD, Tokyo, Japan
25.07.2012
Herr Dr. Holger Claus, Mitglied des Aufsichtsrat, IS Innovations Solutions
AG, Stuttgart
03.07.2012
Herr Dr.- Ing. Benno Goldberg, President and CEO, Global Engineering
GmbH, München
19.06.2012
Herr Dipl.- Ing. Jong-Hyun Suk, Principal Research Engineer, Ssangyong
Motor Company, Gyeonggi-do, Korea
12.06.2012
Herr Ralf Stauss, Abteilungsleiter, IS Innovations Solutions AG, Stuttgart
12.06.2012
Herr Dipl.-Ing. Youkhana Danalzadeh, Geschäftsführer, IS Innovations
Solutions AG, Stuttgart
85
12.06.2012
AG, Stuttgart
16.05.2012
Herr Dipl.-Inform. Wirt.Mathias Landhäuser, Wissenschaftlicher
Mitarbeiter, Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe
02.05.2012
Herr Prof. Daniel J. Cox, College of Computing, Engineering and
Construction, University of North Florida, USA
02.05.2012
Herr Werner Mäuerle, Software Ingenieur, Intergraph PP&M GmbH, Süßen
02.05.2012
Herr Dipl.-Inform. Alexander Simianer, Leiter Software-Entwicklung,
Intergraph PP&M GmbH, Süßen
02.05.2012
Frau Dr. Irene Teich, Wissensarchitektin, OntoComputing, Hoyerswerda
02.05.2012
Herr Dr. Peter Schnupp, Geschäftsführer, OntoComputing, Hoyerswerda
02.02.2012
Herr Dipl.-Ing. Jochen Retter, Manger Research & Development, Berger
Elektronik GmbH, Sindelfingen
02.02.2012
Herr Dr. Thomas Brosche, Robert Bosch GmbH, Stuttgart
86
7.2. Kooperationspartner
Berger Elektronik GmbH
Research & Development
Kolumbusstraße 15
D-71063 Sindelfingen
Universitat de Illes Balears
Cra. de Valldemossa, Mm 7.5
E-07071 Palma de Mallorca
Spain
Camtek GmbH
Werkstraße 24
D-71384 Weinstadt-Endersbach
Bandung Institute of Technology
Department of Industrial Engineering
Ganesha 10, Bandung 40132, West Java
Indonesia
CIM BASE GmbH
Einsteinstraße 11
D-74372 Sersheim
Daimler AG
Planung Auftrags- und
Produktionssteuerung
Integrierte Produktionsabsicherung
Bela-Barenyi-Straße 050-B251
Clemson University
244 Fluor Daniel Building
Clemson, SC
USA
Delft University of Technolopgy
Jaffalaan 9
2628 BX Delft
The Netherlands
Robert Bosch GmbH
Postfach 30 02 40
D-70442 Stuttgart
Universität Ilmenau
Postfach 10 05 65
D-98684 Ilmenau
Germany
SmardCAD Deutschland GmbH
Von-Leist-Straße 5
D-89250 Senden-Aufheim
Universität Kaiserslautern
Erwin-Schrödinger-Straße 57
D-67663 Kaiserslautern
Avinashilingam Deemed University
for Women
Department of Computer Science
Thadagam Post
Coimbatore 641043, Tamil Nadu
India
Tsinghua University
Beijing 100084
China
Aix Marseille Université
3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille
Cédex 3, France
Ecole Polytechnique Universitaire de Marseille
Départment Génie Industriel et Informatique
Domaine Universitaier de Saint-Jérome
13397 Marseille Cedex 20, France
Palacky University Olomouc
Institute of Molecular and Translational
Medicine,Faculty of Medicine and Dentistry
Hněvotínská 5, 77900 Olomouc
Czech Republic
87
88
English Part
Englischer Teil
89
90
Foreword
The Institute of Computer-aided Product Development Systems originally descends from the
department of Graphical Engineering Systems of the former Institute of Computer Science. It
has been founded in fall 2002. The abbreviation IRIS comes from its german name „Institut
für Rechnergestützte Ingenieursysteme“.
IRIS is responsible for the continuous development of computer science lectures for study
programs external to the faculty of computer science, electrical engineering and information
technology. It is actively involved in the execution of the lectures and provides numerous
courses in winter terms as well as in summer terms. In the study programs of computer
science and software technology lectures are provided to under graduate students as well as to
the graduate students. In particular, IRIS is responsible for the reinforcement stream
“Graphical Engineering Systems”. For the study program mechatronics the main subject
“CAD and product models” is taught.
In the field of research, the activities are focussed on the development of technologies and
systems for engineering applications. This report contains an overview about the various
activities, engagements and projects IRIS is involved in.
In respect to lecturing, the most important contributions within the reporting periode are:
• Computer science courses (lectures, lab work, practicals) given in study programs from
engineering, business and arts faculties.
• Lectures, lab works, praticals, seminars and compact courses hold within the study
programs computer science, software technology and automation technology
• 1034 examinations performed.
• 28 Master thesies, Bachelor thesis, Diploma theses and study projects supervised and
evaluated.
•
5 Doctorial theses supervised.
• Lecturing program expanded through 4 additional advanced vocational training courses.
Within the research activities, the work was organised in 9 projects which to a large extend
have been financed by third parties. Also lead functions for 12 international symposia have
been taken. Additionally 9 scientific events have been supported by active participation in
their committees.
Further working results in the field of research are:
• Dissemination of actual research results in 31 presentations at workshops and congresses.
• Publication of 14 papers in journals and proceedings books.
• Editing of 3 text books and 5 Technical report volumes.
Further more, a significant amount of work went into the active participation in numerous
university internal committees as well as external scientific bodies. A big effort also was
serving in several review bords for national and international research works and research
proposals.
91
92
Table of content
English part
Foreword ................................................................................................................................. 89
Table of content ...................................................................................................................... 91
1. Team and equipment ......................................................................................................... 93
1.1. Team ........................................................................................................................ 93
1.2. Computing equipment ............................................................................................. 98
2. Courses .............................................................................................................................. 100
2.1. Courses hold in reporting period ........................................................................... 100
2.2. Description of courses ........................................................................................... 103
3. Symposia and advanced vocational courses .................................................................. 105
3.1. Management of advanced training courses ............................................................ 105
3.2. Lead functions of scientific events ........................................................................ 105
3.3. Work in program committees ................................................................................ 105
4. Research work .................................................................................................................. 107
4.1. Overview of research area ..................................................................................... 107
4.2. Machine Learning for Computer-aided Conceptual Design .................................. 109
4.3. A Knowledge Base for cross-system Aggregation and Integration of Problem
relevant Information .............................................................................................. 112
4.4. Analysis and Evaluation of Requirements Documentation for Automotive
Industry Applications ............................................................................................ 115
4.5. Design Optimization of Electrostatic Chuck using Cased-based Reasoning......... 117
4.6. CAD Design Ontology for Data Exchange and Model Composition .................... 120
4.7. Application of Fuzzy Classification and Fuzzy Pattern Recognition for
Distributed Production and Global Supply Chain ................................................. 122
4.8. A Database Design for an interactive Similarity Comparison and Data .....................
Retrieval ................................................................................................................. 126
4.9. BPM in Product Development ............................................................................... 129
4.10. Theses, Student Projects and Laboratories .......................................................... 133
5. Functions in scientific panels........................................................................................... 139
5.1. University internal functions.................................................................................. 139
5.2. National and international activities ...................................................................... 141
93
6. Publications and presentations........................................................................................ 145
6.1. Publications ............................................................................................................ 145
6.2. Presentations .......................................................................................................... 147
7. Research contacts ............................................................................................................. 149
7.1. Visitors ................................................................................................................... 149
7.2. Cooperation partners from industry ....................................................................... 151
Anhang / Annex: ................................................................................................................... 153
IRIS Aktivitäten in Bildern / IRIS activities in pictures ............................................... 153
Aus dem Pressearchiv / From the press archive............................................................ 165
Frühere Veröffentlichungen / Previous publications .................................................... 173
Frühere Dipom- und Studienarbeiten / Previous diploma theses and
student projects ............................................................................................................. 186
94
1. Team and equipment
1.1. Team
Director
Univ.-Prof. Hon.-Prof. Dr. D. Roller
Dpty Manager
Univ.- Prof. Dr. O. Eggenberger
Technical Service
M. Unger-Zimmermann
Secretary
C. Bachmann
Diploma and
Project Candidates
Scientific Team
Dr. B. K. Ane
1)
F. Baumann
A. Chamakh
J. Eichhoff
F. Hasby
3)
U. Hezel
M. Krishnaveni
4)
S. Opletal
Prof. P. Subashini
Y. Sun
6)
L. Zehtaban
1)
6)
since 15.07.2012,
until 30.09.2013
2)
5)
Student
Temporaries
B. Behrens
T. Bonnet
Y. Berrada
D. Erbas
J. Diez
S. Gerzmann
Y. Gao
Ö. Kibarogullari
E. Ekomy
J. Kessel
S. Moskalenkov
Z. Errahmouni
S. Kalyoncu
A. Noblejas
J. Grunert
J. Lie
M. Parker
L. Jean
H. Liu
M. Prib
J. Vega
M. Kostka
2)
E. Engesser
Bachelor / Master
Candidates
V. Ladyzhenskiy
M. Tuncer
N. Malko
M. Oleg
M. Meyer
C. Wang
A. Purwa
F. Wang
S. Staudenmaier
F. Zou
F. Zwirn
M. Zarei
since 01.07.2012,
3)
since 10.10.2013,
4)
until 07.03.2013, 5) until 07.03.2013,
Management
Managing director
Prof. Dr. Dieter Roller
Chair, Full Professor (computer science), Honorary Professor
(CAD/CAM-Technology), Doctor (computer science), Diplomingenieur
(Elektrotechnik)
Research domain: Graphical data processing, product modelling,
CAD / CAM-technology, information management
E-Mail: dieter.roller@informatik.uni-stuttgart.de
+49-(0)711 / 685-88 303
Deputy manager
Prof. Dr. Otto Eggenberger
Professor (computer science), Doctor (computer science),
Diplominformatiker
Research domain: Operating systems, system management
E-Mail: otto.eggenberger@informatik.uni-stuttgart.de
+49-(0)711 / 685-88 356
Sekretary
Christl Bachmann
Admin/sales apprenticeship, courses in pc and data processing
Working domain: Correspondence, telefon service
E-Mail: christl.bachmann@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 304
Technical Services
Maria Unger-Zimmermann
Working domain: System management
E-Mail: maria.unger-zimmermann@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 316
95
96
Research Staff
Akram Chamakh
Diplominformatiker
Research domain: CAD / CAM-Technology
E-Mail: akram.chamakh@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 335
Julian Eichhoff
Master of Science
Research domain: Rechnergestützte Produktentwicklung
E-Mail: julian.eichhoff@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 313
Felix Baumann
Diplominformatiker
Research domain: Process support in Product development
E-Mail: felix.baumann@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 315
Third party financed research staff and guest researchers
Leila Zehtaban
Master of Science (M. Sc.)
Research domain: Design optimization, similarity comparison for
product design
E-Mail: leila.zehtaban@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 327
Fariz Hasby
Master of Science
domain: Cooperative Design
E-Mail: fariz.hasby@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 293
Visiting scietist
Doctor of Philosophy (Ph.D.), Master of Science (M. Sc.)
Research domain: Product Design, Design Optimization, Design of
Experiments
E-Mail: ane@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 318
Erik Engesser
Research domain: Methodologies production planning and
manufacturing control and logistic supply chain concepts, process
design, workflow, simulation, optimization
E-Mail: erik.engesser@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 326
Yuchun Sun
Bachelor of Engineering
Research domain: Electrostatic chuck design
E-Mail: yuchun.sun@informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)0711 / 685-88-326
97
98
Sascha Opletal
Diplominformatiker
Research domain: Intelligent CAD systems, semantics of product
models
E-Mail: sascha.opletal@ informatik.uni-stuttgart.de
+49 (0)711 / 685-88 304
Uwe Hetzel
Diplomingenieur
Research domain: Computer-aided Engineering
+49 (0)711 / 685-88-304
99
1.2. Computing Equipment
Management and Secretariat
Intel Core i7
Windows 7
(64-bit)
Intel Core i5
Windows 7
(64-bit)
- HP Mini5102n
Windows 7
Technical Services
Intel Core i5
Windows 7
(64-bit)
- Samsung
X 10
- Win XP
HP
ColorLaserjet
3600DN
Brother
MFC9450
CDN
HP
Colorinkjet
CP 1700
HP Scanjet G2410
-Lenovo Think
Pad T530
Intel Core I7,
Windows 7(64-bit)
-Lenovo Think
Pad X230 Tablet
Intel Core I5,
Windows (64-bit)
HP 8540w
Core i7
Windows 7
(64-bit)
Research Staff
IntelCore
2 Duo
Windows XP
fresine
Dell
Insp.8200
Windows XP
Intel C2D
E 8400
HP
Laserjet
4000
Windows XP
Linux
Windows XP
HP
Laserjet
1200
AMD
Athlnon
Windows XP
Intel Core 7
Windows 7
(64-bit)
ada
-Lenovo Think
Pad X230 Tablet
Intel Core I7,
HPLaserjet
4100
Windows (64-bit)
prolog
ravioli
Ext.CD-Brenner
Ext.CDXamaha
Brenner
HP Scanjet 5470c
cobol
Windows (64-bit)
algol
uml
IntelCore
2 Duo
-Lenovo Think
Pad X230 Tablet
Intel Core I7,
HP Scanjet 5470c
Canon
PIXMA
iP 4700
barilla
gramigna
100
Advanced Lectures
Intel Core i7
Windows 7
(64-bit)
Intel Core i7
Windows 7
(64-bit)
Intel Core i7
Windows 7
(64-bit)
HPLaserjet
4050
pascal
bucatini
cpp
gramigna
HP D530CMT
Pentium 4
Windows XP
Intel C2D
E 8400
Intel Core i5
Windows XP
Linux
Windows 7
ColorLaserJet
5550DN
trenette
uml
Fujitsu
PRIMERGY
TX 100 S3p
Linux
HP D530CMT
Pentium 4
Linux
HP Proliant
ML350
spock
Windows-
SunFire
X2100
WindosServer 2008
fresine
HP Draftmaster
(DINA0
Plotter)
3D-Drucker
MakerBot Replicator
2X
101
2. Courses
2.1. Courses hold in reporting period
The following table lists the courses given by the IRIS team at the Universität Stuttgart during
the reporting period. The titles of the lectures appear in the language they have been hold. A
brief description of the content of the courses is given in English in chapter 2.2.
Winter semester 2013/2014
Course
Z
Length/Type
Roller
2V
Geoinformatik)
Roller/Eichhoff
2x1Ü
Energien)
Roller/Baumann
4x1Ü
Fachstudie "Vergleich von ADEPT2 und BPMN"
Roller/Baumann
4P
2KK
Seminar Methoden und Systeme der CAD-Technologie
Roller/Baumann
2S
Roller/Chamakh
2HS
Roller/Chamakh
4Ü
Roller/Zehtaban
2S
Eggenberger
3V
(Softwaretechnik)
Eggenberger/Eich 4x1Ü
-hoff
Eggenberger
4Ü
Kolloqium Rechnergestützte Ingenieursysteme
Roller
2K
Eggenberger
2K
Course
Lecturer
Length/Type
Aspekte der Mechatronik: Aufgabengebiete der
Automatisierungstechnik, Ringvorlesung
Roller et al
2V
Roller
2V
2x2Ü
Summer semester 2013
102
Eggernberger
2V
Eggenberger/NN
2Üx6
Roller/Chamakh
3V
Roller/Chamakh
2x1Ü
CAD und Produktmodelle
Roller/Chamakh
3V
Übungen zu CAD und Produktmodelle
Roller/Chamakh
1Ü
Projekt Informatik "Geo Business Model Engineering"
Roller/Baumann,
Eichhoff
4Ü
Projekt Informatik "Konfigurator für Projektanforderungen"
Roller/Chamakh
4Ü
2KK
Seminar Methoden und Systeme der CAD-TechnologieCAD - Mustererkennung in der Produktentwicklung und
grafischer Bearbeitung
Roller/Chamakh
2S
Hauptseminar CAD/CAM-Technologie- Prozessorientierte
Produktentwicklung
Roller/Baumann
2HS
Roller/Zehtaban
2S
Eggenberger
4Ü
Roller
2K
Eggenberger
2K
Course
Lecturer
Length/Type
Roller
2V
Geoinformatik)
Roller/Chamakh
2x1Ü
Energien)
Roller/Chamakh
4x1Ü
Fachstudie "CAP (Computer Aided Planning) mit BPMNEditoren - ein Vergleich"
Roller/Baumann,
Chamakh
4P
Projekt Informatik "Entwicklung eines Testbeds für den
empirischen Vergleich verschiedener Methoden des
maschinellen Lernens"
Roller/Baumann,
Eichhoff
4Ü
2KK
Seminar NC Programmiersysteme
Roller/Chamakh
2S
Roller/Chamakh
2HS
Winter semester 2012/2013
103
Roller/Chamakh
4Ü
Ane/Roller
2V
Seminar Advanced Topics in Graphical Engineering Systems Roller/Zehtaban
2S
Eggenberger
3V
(Softwaretechnik)
Eggenberger
4x1Ü
Betriebssystemen
Eggenberger
4Ü
Roller
2K
Eggenberger
2K
Course
Lecturer
Length/Type
Roller
2V
2Ü
Eggernberger
2V
Eggenberger/NN
6x2Ü
Roller/Chamakh
3V
Roller/Chamakh
2x1Ü
CAD und Produktmodelle (identisch mit GGI)
Roller/Chamakh
3V
Übungen zu CAD und Produktmodelle (identisch mit GGI)
Roller/Chamakh
1Ü
2KK
Methoden und Systeme der CAD-Technologie- CAD
Roller/Chamak
2S
Advanced Topics in Graphical Engineering Systems
Roller/Zehtaban
2S
Seminar Systemadministration
Eggenberger
2S
Betriebssystemen
Eggenberger
4Ü
Roller
2K
Eggenberger
2K
Summer semester 2012
Length:
Type:
Number of hours per week
V: = Lecture, Ü: = Lab work, P: = Practical, S: = Seminar,
H: = Advanced seminar K: = Kolloquium, KK:= Compact course
104
2.2. Description of Courses
The following paragraphs contain a translated description of the content of selected courses
given regularly by IRIS staff.
Lecture "Introduction into Computer Science I"
2V+1Ü
Fundamentals (domains of computer science, information representation in the computer),
computer networks and internet (net topologies and communication architecture, introduction
into the internet, internet applications), computer architecture (processor, peripherals, storage
devices), operating systems (objectives of operating systems, introduction into UNIX,
LINUX, DOS/WINDOWS), application programs (text processing, spread sheets, data bases
and technical information systems, CAD, simulation systems), foundation of application
oriented programming (introduction into software engineering, programming languages),
programmig in C / C++ (lexical structure, data types, pointers, control elements, input/output).
Lecture "Introduction into Computer Science II (Programming)"
2V+1Ü
Basic elements in C++ (declarations, keywords, program control, operators, data types,
pointers). Using subroutines (purpose, parameter passing, return values), introduction into the
paradigm of object orientation (software quality and factors of software engineering, problems
and principles of object orientation, object-oriented software development), object-oriented
programming in C++ (additional keywords in C++, classes, genericity, inheritance, abstract
classes, polymorphism, overloading operators, input/output classes, combination of objects,
programming conventions).
Lecture "Foundation of Graphical Engineering Systems"
3V+1Ü
Content: Requirements for CAD Systems, two dimensional models, three-dimensional
models, interactive model generation, introduction into modification technology and
parametric modeling, methods for model modification, foundations of parametric modeling,
approaches and methods for parametric variants generation, selected application examples,
overview of further modeling approaches, data management in CAD.
Lecture "CAD and Product Models"
3V+1Ü
Content: Identical to Foundation of Graphical Engineering Systems, taught in different
curricula.
2V
Engineering Design (Current Practices in Engineering Design, History of Geometric
Modelling), Abstraction and Modelling (Needs Assessment, Concept Development,
Axiomatic Design, Graphical Models, Solid Models), Optimal Design (Design Constraints
and Optimization), Design Implementation (Feature-based CAD/CAM/CAPP), Robust Design
(Design of Experiment, Response Surface Methodology), Requirements for CAD Systems,
CAD Product Data Management.
Advanced Seminar "Contemporary Issues of CAD/CAM Technology"
2H
This upper division seminar deals with several topics of CAD/CAM technology currently
being under research.
Laboratory Course "Programming in C++"
105
2KK
The foundations of object-oriented programming are introduced and discussed by means of
C++. After introducing the basics of the object oriented paradigm, the course addresses most
of the C++ syntax also covering some essential C basics. Main objective of this course is to
impart knowledge on proven methodologies to allow object oriented software engineering.
Additionally, the course covers a variety of practical training sessions.
Colloquium "Graphical Engineering Systems"
2K
Covered are actual subjects from the area of graphical engineering systems in form of presentations and discussions.
Foundations of Computer Science II (Application software)
2V
Main topics are spread sheet calculation and data base technologies.
Combinatoral and sequential net works
2Vx1Ü
Fundamentals (Logic, Boolean Algebra, sets, coding, numeral systems), switching algebra,
switching functions (main approach, normal forms, minimal forms) minimizing switching
functions (Quine McClusky, Karnaugh-Veitch-Diagram) circuits with several outputs (adder,
decoder, encoder, multiplexer, demultiplexer, ROM, PAL, PLA), hazards, delay and feedback,
flipflops, memory, automata, concept of sequential circuits, reduction of states.
Seminar "Advanced Topics in Graphical Engineering Systems"
2S
The first objective of this seminar is to train students how to investigate, learn and search
about a specific scientific topic using open literature. The second objective is to prepare
students to give a presentation professionally and academically and manage the discussion
after a presentation. In addition they learn how to write a scientific report.
106
3. Symposia and advanced vocational courses
The following chapters contain a summary of organised symposia and congresses as well as
provided advanced vocational trainings.
3.1. Management of advanced vocational training courses
These courses are usually hold in german language. Only the titles in the following list have
been translated to English.
•
D. Roller: “Programming in C”, 17.-21.06.2013, Technische Akademie, Esslingen
•
D. Roller: “Introduction into object orientation with fundamentals of C++”, 19.21.11.2012, Technische Akademie, Esslingen
•
D. Roller: “Introduction into object orientation with fundamentals of C++”, 04.06.07.2012, Technische Akademie, Esslingen
•
D. Roller: “Programming in C”, 18.-22.06.2012, Technische Akademie, Esslingen
3.2. Lead functions of scientific events
•
D. Roller: Chair of the international program committee for the 10th International
Conference on Cooperative Design, Visualization and Engineering, Alcudia, Spain, 22.25.09. 2013
•
D. Roller: Chair of the international program committee for the 9th International
•
B. K. Ane: Chair of the International Symposium on Manufacturing and System
Engineering (ISOMSE), World Automation Congress (WAC) 2012, Puerto Vallarta,
Mexico, 24.-28.06.2012
3.3. Work in program committees
•
D. Roller: Member of the International Program Committee for the 10th International
•
D. Roller: Member of the International Program Committee (IPC) for the IASTED
International Conference on Computer Graphics and Imaging (CGIM 2011), Innsbruck,
Austria, 12.-14.02. 2013
•
D. Roller: Member of Program Committee of the INFOCOMP 2012, The Second
International Conference on Advanced Communications and Computation, Venice, Italy,
21.-26.10.2012
•
D. Roller: Member of the International Program Committee (IPC) for the IASTED
International Conference on Computer Graphics and Imaging (CGIM), Crete, Greece, 18.20.06.2012
107
•
D. Roller: Member of program committee International Workshop on Advanced Design
Concepts and Practice, ADCP2012, Karlsruhe, 07.-11.05.2012
•
D. Roller: Member of the international program committee for the 9th International
•
B. K. Ane: Member of Program Committee of International Symposium on Tools and
Methods of Competitive Engineering (TMCE) 2012, Budapest, Hungary, 11.-14.12.2014
•
B. K. Ane: Member of Program Committee of International Conference on Computer,
Control, Informatics and its Applications (IC3INA) 2013, Jakarta, Indonesia, 19.20.11.2013
•
B. K. Ane: Member of Program Committee of The Third International Conference on
Advanced Communications and Computation (INFOCOMP) 2013, Lisbon, Portugal, 17.22.11.2013
•
B. K. Ane: Member of Program Committee of The 13th International Symposium on
System Engineering (ISOMSE), World Automation Congress 2012, Puerto Vallarta,
Mexico, 24.-28. Juni 2012
•
B. K. Ane: Member of Program Committee of International Symposium on Tools and
Methods of Competitive Engineering (TMCE) 2012, Karlsruhe, Germany, 07.-11.05.2012
108
4. Research Work
4.1. Overview of research area
The working domain can be characterised by:
"Product Modelling and Information Management for Engineering Applications"
In the center of this research there is modelling and evaluation of semantical information
within technical processes. The research focus is on computer applications, particularly in the
field of computer integrated product development. The following figure demonstrates the
typical phases of a product life cycle as it usually already is supported by software systems in
a partially integrated manner. The research projects at IRIS are centered along the graphics
oriented engineering applications and the information management in such an environment.
- 3D- Solid Models
- Parts Drawings
- Circuit Diagrams
- Sketches
- Funktion Diagrams
Engineering Design
(CAD)
Concept Design
- Assembly Drawings
- Fixture Plans
Manufacturing
Planing
(CAP)
Product Data
Maintenance
and Recycling
Quality Assurance
(CAQ)
- Mounting/Dismounting
Plans
- Product Views
- Explosion Dreawings
- Trend-Diagrams
- Histograms
- Optical Error Recognition
Manufacturing
(CAM)
- Manufacturing Simulation
- Process Visualisation
Graphics oriented aspects in product life cycle
An area with a very high potential for innovative solutions is the computer-based
representation of product development knowledge and its retrieval. Also an automatic or
semiautomatic use of such a knowledge base is of interest. Methods and algorithms for this
field are currently the center of our research activities. Hereby the link to CAD and the
integration of the different development phases are of interest.
Primary application fields are mechanical engineering, plant engineering and automotive
design as well as in medical applications. Also it is investigated how some of the research
results can be transferred to other application areas like medical applications. Basic
approaches that are used as an underlying support are object oriented data bases, feature
technology and parametric modeling.
109
Currently the ongoing research is organized in the following projects:
•
Machine Learning for Computer-aided Conceptual Design
•
A Knowledge Base for cross-system Aggregation and Integration of Problem relevant
Information
•
Analysis and evaluation of requirement documentation for Automotive Industry
Applications
•
Design Optimization of Electrostatic Chuck using Case-based Reasoning
•
CAD Design Ontology for Data Exchange and Model Composition
•
Application of Fuzzy Classification and Fuzzy Pattern Recognition for Distributed
Production and Global Supply Chain
•
A Database Design for an interactive Similarity Comparison and Data Retrieval
•
BPM in product development
In the following chapters these research projects are briefly described in terms of the problem
field and the solution approach.
110
4.2. Machine Learning for Computer-aided Conceptual Design
D. Roller, J. Eichhoff
Functional Decomposition in Conceptual Design
It’s widely accepted by theory and practitioners that decisions affecting a product’s fundamental concept have significant impact on its whole life cycle. Hence, diverse methodical
approaches emerged over the last decades to support the conceptual phase in product design.
One of its most famous is certainly functional decomposition. This method starts from a so
called primary function, i.e. some desired overall purpose for which the product is used for.
Functional decomposition then expands this primary function to a model of various subfunctions required for realizing the primary function. Its goal is an incremental approach
towards technical, more practical design tasks. In doing so, systematic variation of resulting
function models may avoid early design fixation and helps to discover innovative solutions.
Several graphical languages have been developed for representing the different aspects of
functional models. In this work we focus on so called conversion-oriented function models.
They depict the conversion of signals, materials, and energy within some network of functions
(see Fig. 1).
Fig. 1: Possible primary function of a bread cutter (following Sridharan & Campbell 2004) – a
bread is cut to bread slices by using human and electrical energy. Within the process of
material conversion electrical energy is transformed to mechanical energy.
Creating Function Models with Graph Rewriting Systems
Our primary goal is to support and eventually fully automate the creation of such models. The
current state-of-the-art holds some promising approaches towards this that can be subsumed
under the term grammatical design. These approaches use graph rewriting systems, which
incrementally transform a simple initial graph used for describing the primary function into a
fully evolved function model (see Fig. 2).
All allowed transformations are predefined by a set of production rules. From a syntactical
point of view production rules comprise a sequence of elementary graph operations (e.g.
addition or deletion of vertices and edges). However, on a semantical layer these rules
represent product design knowledge as shown by the following figure.
111
Fig. 2: Example of a function model (following Sridharan & Campbell 2004) – simplified
function structure of a bread cutter.
Fig. 3: Example of a production rule (following Sridharan & Campbell 2004) – the left-hand
side comprises preconditions that have to be met before the rule can be applied. In this case
two arbitrary functions requiring the shown input resp. output flows must be part of the
current function model. Given this, the right-hand side will be applied, i.e. both functions will
be connected via a new conversion function.
Machine Learning for Production Rule Generation
Hence, before a graph rewriting system can be practically used, there is yet the problem to be
solved that all relevant design knowledge has to be formalized in form of production rules.
This not trivial problem has been known as “knowledge engineering bottleneck” since the
early days of expert systems and is still not sufficiently solved.
112
Our approach to this builds on the idea of using machine learning for generating production
rules. Existing function models, though incomplete and fragmentary, serve as input data for
our learning algorithms. The challenge is to develop a learning method that generates
production rules, which can be used efficiently and effectively for graph rewriting, in spite of
the incomplete data. In addition to this we develop a method for applying production rules that
avoids unnecessary or unconstructive graph operations. This in turn positively affects the
learning process since the learning algorithms’ runtime depends on the efficiency of the
underlying graph rewriting system.
113
4.3. A Knowledge Base for cross-system Aggregation and Integration of
Problem relevant Information
S. Opletal, D. Roller
The CAD system of the future should be able to execute obvious or intended steps
automatically and thereby reduce the user’s workload. Today’s CAD systems are mostly
passive during the design process, as the user is needed as the driving and creative force. The
user has to decide on how the needed functionality of a new product can be realized and how
that goal finds its representation with geometric data.
Although there has been a development of comfortable input and modification techniques, the
currently available systems are primarily being used to protocol individual design steps and
development results of the human designer. Those CAD solutions can only decide minimal
solutions using assistant-modules or resolving dependencies on a parameter change provided
all dependencies are fully specified and all needed data is available. They do not give advice
or suggestions on how a problem is to be viewed in relation to others and which direction a
solution could take with regard to them. The goal of an intelligent CAD system should
therefore focus on removing this sharp gap and should shift the problem solving more into the
direction of the computer. This should enable the user to focus on functional aspects of his
work, on the “what”, not the “how”.
Semantic connection of design information
Knowledge management requires overview of the dependencies of the involved data in a
contextual evaluable manner. The design history and the knowledge accumulated during the
process have to be made available for subsequent projects, from which the need arises to
acquire the relationships of the involved data.
The provision of information where it is actually relevant and needed is a big challenge. After
all, only information that is applicable within a provided context is considered to be
knowledge. To support this task, the knowledge processor contains a knowledge base, that
allows to semantically annotate the stored elements of design processes. The challenge is to
universally integrate different representation forms of information and to identify and
represent the internal and external relations to other information pieces.
The following excerpt from the free available ontology OpenCyc shows the entry of the topic
“square”:
„A specialization of Rectangle, Rhombus, and RegularPolygon. Each instance of Square is a foursided polygon whose sides are all of equal length and whose internal angles are all of equal measure
(viz. 90 degrees)“
A Type of: quadrilateral, rectangle, regular polygon, rhombus shaped thing
Instance of: mereotopology concept, surface geometry concept, type of two dimensional shape
This text provides a specification and a contextual position to related shapes as well as
information how an instance should be created. It is possible to express the aspect of
specification e.g. in the widely used data format STEP (ISO 10303-21) by using an EXPRESS
schema as shown in Fig.1 – left side, the corresponding instance is shown on the right side.
The relation of square to rectangle is visible in the schema definition given by the SUBTYPE
relation as well as the geometric validation properties represented by the constraint WR1.
114
The identification of relations is a main challenge of the knowledge-based design, as knowing
about a context of information is crucial for many tasks. This involves the analysis of earlier
completed and proven designs and subsequent the recognition, the optimization and the reuse
of suitable solutions for a new design task. The automated analysis for relationship of the
three exemplary textual representations above can only be solved, if they contain identical of
transformable descriptions or in this case through the addition of geometric analysis tools as
the feature recognition.
SCHEMA example;
ENTITY point;
x: REAL;
y: REAL;
z: OPTIONAL REAL;
END ENTITY;
ENTITY rectangle;
start_point: point;
end_point: point;
END_ENTITY;
ENTITY square;
SUBTYPE OF (rectangle);
WHERE
WR1: (SELF\end_point.x – SELF\start_point.x =
SELF\end_point.y – SELF\start_point.y);
END_ENTITY;
END_SCHEMA;
ISO-10303-21;
HEADER;
FILE SCHEMA (('example'));
ENDSEC;
DATA;
#1=POINT(10.0, 10.0, $);
#2=POINT(20.0, 20.0, $);
#3=SQUARE(#1, #2);
ENDSEC;
END-ISO-10303-21;
EXPRESS Schema
STEP Instantiation
Figure 1. STEP: Schema and Instantiation
Application of relational connected design information
A human designer derives the problem solving capability through education, experience and
creativity. As the individual expression of these elements is different from person to person, a
huge possibility exists that two persons solving an identical problem will come to different
solutions. A product development viewed as a challenge for the individual designer is to
produce a solution that will be fit for a given purpose by incorporation useful physical,
mechanical or dimensional properties.
To support this design work, it is required to establish a semantic level next to the geometric
representations within a product model in order to support reasoning processes. Not only can
the designer take profit of these new possibilities in information processing and reuse, but also
will the delivery of conclusions to involved work areas result in a stronger overall
informational integration.
Abstract of the analysis possibilities when limited to a single product model:
Validation – the instance can be validated against the schema. Invalid coordinates can be
identified: #2=POINT(20.0, [15.0], $);
Completion of missing information – missing values in an instance can be computed by
applying the rule set of the schema: #2=POINT(20.0, [y2], $);
Abstract of the analysis possibilities when multiple product models are included:
Validation – the instance can be validated against the schema. Invalid coordinates can be
identified. Reasonable values can be derived from the analysis of design histories of
completed projects: #2=POINT(20.0, [20.0], $); or #2=POINT([15.0], 15.0, $);
115
Completion of missing information – missing values in an instance can be computed by
applying the rule set of the schema. An additional comparison to other projects can yield
possible values for the instantiation of the geometry: #1=POINT([x1], [y1], $); #2=POINT([x2], [y2], $);
Deriving of boundaries for parameters – the analysis of other projects can yield value
boundaries or ranges that need to be avoided: x2-x1>10
General view of the information space – the way how a given geometry is used in other
projects and its function there. Which related geometry could be useful and adapted to the
current project?
To serve as a base for decisions and reasoning within the semantic design, the information
derived from the above analysis is transformed into abstract schemes (so-called metaconcepts) (see Fig.2), to keep it applicable for a design task.
Shapes
SQx
Dim_min SQx
Dim_max SQx
Features
Extrusion Ex(SQx)
Dim_min Ex
Dim_max Ex
Rounded_Edges REx
Radius_min REx
Radius_max REx
Rounded_Vertices RVx
Radius_min RVx
Radius_max RVx
Constraints
A1_WR1(SQ1)
A1_WR1(SQ2)
A2_WR2(SQ1)
Abstract Geometry
Relations
Documents
Descr(OpenCyc)
Descr(Wikipedia)
Manual_A1
Schema A1, A2
Projects
Name A1
Shapeset
SQ1->SQ2
Dim SQ1
Dim SQ2
Features
Extrusion E1(SQ1)
Function
Base
Name A2
Shapeset
CI1->SQ1->CI2
Dim SQ1
Dim CI1
Dim CI2
Function
Connector
Information Space
Figure 2. Abstract content of a meta-concept
A semantic user interface based on the application of meta-concepts is to enable the designer
to work and communicate on a more abstract level with the design system, where the goal of
the carried out task is the main aspect, not how it is ultimately achieved. The application of
these new design methods is similar to the standard design procedures, where instead of
drawing the solution for a design task, the selection of objects is followed by the
communication of the design intention. The system then evaluates possible solutions and
presents them to the designer for choosing and application or further modification. Modern
feature-based approaches are extended with dynamic knowledge processing from metaconcepts, which presents meaningful solutions with respect to the working context.
Additionally a special focus within the project is on optimization problems and informational
needs of parallel executed tasks of product development and team work. To achieve useful
connections and results by enhancing aspects of cooperative learning, distributed problem
solving and the integration of social networks should yield additional benefits for the
organization, access and reuse of applicable knowledge.
116
4.4. Analysis and Evaluation of Requirements Documentation for
Automotive Industry Applications
D. Roller, A. Chamakh
One of the current projects in the Institute of Computer-aided Product Development Systems
regards to analysis of the effects of the different application domains in the early textual
requirement descriptions. The application domains may include various fields i.e., automotive
environments or an automatic translation. Depends on the application, the output could be a
final design or an approved (sub) software program based on the early requirements. In this
regard, the automation of the software specification analysis would significantly improve the
software’s efficiency and the development time.
In the proposed method, the specified textual requirements are semantically analyzed and
categorized into appropriate collections. The application domain at this point plays a central
role to connect the concepts with convertible information structure. In this context, a system
was designed to analyze and evaluate the biased requirements. In this system, the analyzed
requirements are tested by a Requirements Extractor and Classifier system (REC) whether
they are classified as a requirement or not. For this reason, they are divided into classes using
ontology. These classes comprise weak requirements, optional requirements, candidate
requirements and no requirements.
Requirements documents
Abb1.
Analyzing
Converted document
Classification
Classified document
Figure 1. Workflow and technical steps of converting requirements documents into classified
documents.
The application domain typically provides very specific requirements of the technical system
to be used for simulation or management of domain-specific tasks and problems. The arising
requirements in this phase from this are incorporated particularly in the requirements analysis.
The requirement analysis proceeds to a system development consequently to the modeling and
to construct the model for the realization.
117
The information obtained in the analysis phase is converted and enriched for the further
processing in a semantic model, so that the early specification of the requirements of the
software-converting system is created.
The static requirements analysis in the development time period and after that the dynamic
requirements are especially time dependence. An example of a dynamic product requirement
analysis is "to choose the most efficient solution.” When the context dependence is rated high,
the analysis will be more complex as it refers to specific needs and effective factors belong to
that application has to be considered.
A textual example for a context sensitive requirement is the following sentence: "the
performance improvement of the previous versions". Considering the explicit and the implicit
requirements, it becomes even more complex since the requirements are incorporated not only
in the current context but also indirectly connect to some other contexts. An implicit textual
example of the requirements is presented by the following phrase: "the system should be
implemented with the latest object-oriented technology".
In conclusion, the requirement analysis model should be created from the detected structures
as a fundamental model. Subsequently, this model is converted into the source code and is
supplemented through adjustments of already available modules and is expanded into a
completed software solution.
Reproduction of requirements using a product configurator
The requirements analysis is performed for some other applications as well such as product
configurator. Presently, a configurator is one of the company’s main and highly reliable
software systems in the most companies. Within the globalization scope, it is vital for almost
all companies to be able to present their own individual product design of in the national as
well as the international market.
In this regard, a product configurator is created to optimize and to extend the classical
arrangement of functionalities of the configurator. The focus is to understand the principles
and requirements of the user. Besides reaching the targeted solution, another objective is to
fulfill and recommend the complete requirements. In addition, the market feedback and the
user satisfaction have crucial importance in this approach.
118
4.5. Design Optimization of Electrostatic Chuck using Case-based
Reasoning
Yuchun Sun, Leila Zehtaban, Dieter Roller
Introduction
One of the core components of many semiconductor devices is the electrostatic chuck (ESC or
E-chuck). Electrostatic chuck (ESC or E-chuck) is an indispensable device widely utilized in
the vacuum-based and plasma-based semiconductor processing. ESC located in the bottom of
the chamber is an extremely complicated electromechanical part with lots of components, see
Figure 1.
Figure 1. Heat budget of a wafer
Design of an electrostatic chuck is a difficult task considering various parameters which
influence the functionality design. One of the leading approaches in this field emphasizes
mainly in the wafer thermal distribution uniformity which is based on the analysis of various
designs of an ESC surface.
Figure 2. A number of ESC different surface designs
So far, the open literature on the wafer temperature distribution is very limited. In addition,
the discussion with few E-chuck designers in a well-known manufacturer revealed that beside
experience, a trial and error method is usually applied in the new designs. This repetitive
method is quite time consuming and costly whereas the product quality is not guaranteed. As a
solution, the method of Case-based Reasoning (CBR) is used in our project and adopted to the
system to manage and reuse the existing knowledge and cases in the design procedure.
Subsequently, with simulating the solution, the correctness of the final result is confirmed.
Case-based Reasoning
Case-based Reasoning (CBR) is a method to construct an intelligent computer reasoner based
on the previous successful experiences and know-how. CBR system helps to solve a new
119
problem in the way of presenting the similar cases. The complete presentation of the similar
cases can inspire the user in designing of a new model. The CBR procedure is rather
comparable to the intuitive decision taking method by human. This procedure includes
sending a query to the database to search for a similar case, retrieve the similar model
adapting the new case and saving the new case in the database.
Simulation
A simplified thermal finite element model of the heat transfer between the chuck and the
wafer was developed to predict the temperature distribution caused by the electrostatic chuck
surface shape considering the following hypotheses:
1- Plasma power above the wafer and chuck temperature are both uniform and constants.
2- Heat radiation between the wafer and chamber wall is ignored because their temperature
difference is rather small.
3- The rough contact surface of the wafer and the chuck can be considered as an extremely
narrow gap due to the small area ratio of contact point to the whole surface.
WAFER
Type1
WAFER
Type 2
WAFER
Type 3
Figure 3. Three main categorizations of the chuck surface profile
In
order to save
the computation consumption, it is proposed to model only the common profiles of the
various chuck surfaces instead of the complete chuck shape of each surface design. Figure 3
presents three main categorizations of the chuck surface profiles. After simulation of the
above three types, it was cleared that the height is the only influential factor on the wafer
temperature while width, concavity or convexity and position hardly affect the temperature
value. As conclusion, only height and its corresponding temperature value (H→T) should be
considered and stored as case information.
Design process
The design requirement includes temperature data along radium. A polynomial curve Eqn. (1)
is approximately fitted by these data, Figure 4.
Tc ( R ) =aR n + bR n −1 + cR n − 2 + ...
(1)
The following steps are used for the best curve fitting:
Step 1: Divide the curve into several parts in the position where “tan=0”.
Step 2: Take the left part, for instance. Check the temperature difference between the top and
bottom, and decide for the number of the required layers.
Step 3: Get the highest and the lowest temperature values respectively T1 and T3 as shown in
Figure 4, and search for the closest temperature values in the data base to find out their
corresponding heights H1 and H 3 . The broken line close to the curve represents the
temperature distribution of the surface shape. In this figure, T1 , T3 , H1 , H 3 and R3 are known
values, T2 , H 2 , R1 and R2 are variables.
120
Step 4: With H1 and H 2 a general contour of the chuck surface can be obtained without
some other sizes H, R1 and R2 .
In addition, the design of the chuck surface shape should follow two constraints:
Constraint 1: The vertical distance between the top and bottom of the whole chuck surface is
suggested to be no more than 150 µm considering clamping force weakness.
Constraint 2: For easy manufacturing, a two-layer profile is proposed to be applied while the
temperature difference in one monotone interval is more than 4°C. Otherwise a one-layer
profile is supposed to be applied.
R1
R2
R3
A1 = ∫ T1 − Tc dR , A2 = ∫ T2 − Tc dR , A3 = ∫ T3 − Tc dR
0
R1
(2)
R2
3
Sum(T2 , R1 , R2 ) = ∑ Ai , T1 > T2 > T3 , R3 > R2 > R1
(3)
i =1
As a main component of the system, an optimization algorithm was applied to retrieve the
most similar model for temperature distribution from the database. The role of the similarity
optimization here is to calculate the sum of the areas A1 , A2 , A3 enclosed by the curve and
broken line, which denotes a similarity degree.
Figure 4. Requirement curve analysis and its corresponding chuck surface shape
This project has been granted by the National Natural Science Foundation of China (51175284) and
the Ministry of Science and Technology of the People’s Republic of China (2011ZX02403)
4.6.
121
CAD Model Ontology for Data Exchange and Model Composition
D. Roller, B. K. Ane, Z. Errahmouni
Background
The ultimate goal of computer-aided design (CAD) is to produce a set of models of a product
that are consistent and cover all aspects of the product. Product information might be stored,
processed and communicated in different ways by different CAD applications, according to
the scopes for which these have been determinded and will be used for.
However, when design have to be exchanged between CAD applications the incompatibility
problem might occur, due to different geometric modeling kernels that are used in the various
CAD systems. As a consequence, a risk of loss of information semantics might arise when
exchanging data between heterogeneous CAD systems.
This research aims to develop a CAD design ontology that represents a model of design
information necessary for a 3D solid model to become an active object. The design
information model embeds knowledge about itself and storing all technical data. Thus, the
design ontology is interoperable per se between different CAD applications and can act as a
common source of communication between CAD systems.
Protégé-OWL CAD Model Ontology
A design ontology allows formalizing the semantics of CAD objects, and it thus allows
formalizing and identifying the CAD modelling concepts and their dynamic behaviour, in
order to express and to share design knowledge.
This research project uses the Protégé-OWL to create a CAD model ontology. An OWLontology may include descriptions of classes, properties and their instances. Giving such a
design ontology, the OWL formal semantics specifies how to derive its logical consequences,
i.e., facts not literally presented in the ontology, but entailed by the semantics.
As a result, a Protégé-OWL based CAD design ontology has been developed for
communication between the Autodesk Inventor v.2014 and its earlier versions. This ontology
has been validated using a computer mouse as a product model as describes in Figure 1.
(a) Base
(b) Cache
(c) Cover
Fig. 1: Solid model parts of a computer mouse
(d) Final design
122
<Declaration>
</Declaration>
<SubClassOf>
<ObjectProperty
IRI=”#HasParts”/>
<Class IRI=”#Parts1”/>
</SubClassOf>
...
<SubClassOf>
<Class IRI=“#2D_Sketch”/>
<ObjectProperty
IRI=”#hasFeature”/>
<Class IRI=”#Arc”/>
</SubClassOf>
...
Fig. 2: Description of computer mouse design in OWL/XML
The ontology has the precision needed to check consistency and to ensure uniform
interpretation when the product models are exchanged or combined. Figure 2 depicts the
description of the computer mouse in OWL/XML syntax generated by the CAD model
ontology.
123
4.7. Application of Fuzzy Classification and Fuzzy Pattern Recognition for
Distributed Production and Global Supply Chain
D. Roller, E. Engesser
Background
Global Corporations have to manage distributed production over the whole world. Therefore
global supply chains are needed. The problem exists how global production plants and their
supply chains can be classified. The classification focuses on demand and supply of
production and supply chain. The problem of forecasting demand of a global supply chain is
researched. The difficulty of aggregated planning is examined. The problem of supply and
demand synchronization of predictable variability is worked out. Objective of the research is
to show solutions of the mentioned problems by using fuzzy classification and fuzzy pattern
recognition methods. The approach is to use the classification methods Fuzzy C-Means
(FCM) and Improved Fuzzy Clustering (IFC). Supply and demand patterns can be found with
fuzzy pattern recognition. Therefore the methods Multi Feature Pattern Recognition and
Fuzzy Inference System Type-2 (FIS 2) with neural network methods are used. The solution
of the mentioned approach is realized by the application PROCAS (Process Optimization,
Control, Analysis and Simulation). PROCAS uses a data warehouse database for
multidimensional fuzzy classification data and Business Intelligence (BI) functionalities. Fig.
1 shows an example of distributed production:
Fig. 1: Distributed Production and Global Supply Chain
Research Problem an Objective
The objective of the research is to show methods and an application for planning and
controlling distributed productions and global supply chains. These methods are explained
and an application shows how the realized methods work. The methods support forecasting
the demand of products for global markets. Classifications of demand and supply situations
can be made. The classification of this situation helps to analyse the current state. These
analyse support decision findings for reacting on volatile markets or correcting supply
capacities. The methods find regularities in demand and supply in distributed production.
Regularities can for example be seasoning behaviour or advertising effects. The recognition of
regular demand patterns help to predict the demand behaviour. A precise demand prediction
helps the suppliers to produce the correct amount of parts.
124
Methodology
The research focuses on “objective” based fuzzy clustering algorithms. The algorithm assigns
an error or quantitative measure to each possible cluster partition. An evaluation function is
used to minimize or maximize the total error or quality. The ideal solution is reached when
cluster-partitions are assessed to obtain the best evaluation.
FCM is the most commonly used type of fuzzy clustering algorithm for structure
identification. In FCM clustering algorithm it is assumed that number of clusters c is known.
FCM algorithm divides a data set X={x1,x2,…,xn} into c clusters. Each c cluster is represented
with a cluster prototype vi. FCM clustering algorithm tries to minimize an objective function
with two prior information number of cluster c and fuzziness parameter m as follows:
(1)
IFC is a novel improved fuzzy clustering algorithm. The approach is used “Fuzzy Functions”
approaches for prediction problems. The IFC objective function is shown in (2):
(2)
In (2) µikimp is the improved membership value of the kth input vector in ith cluster, i=1…c and
m is the degree of fuzziness parameter which determines the overlapping of the clusters. The
optimum of objective function JmIFC of (3) is reached by minimizing.
Pattern recognition can be defined as a process of identifying structure in data by comparisons
to known structure; the known structure is developed through methods of classification. Each
input observation is represented as a multidimensional data vector or feature vector where
each component is called a feature. The purpose of the pattern recognition system is to assign
each input to one of c possible pattern classes or data clusters. The principle processes of
classification and pattern recognition is shown in Fig. 2.
Fig. 2: Principle Processes of Classification and Pattern Recognition
Prototype
A) Concept
PROCAS is a novel research tool. Existing and innovative process designs for distributed
production and global supply chains can be modelled, simulated and optimized. Planned,
simulated or reality data can be analysed by fuzzy classification and fuzzy pattern recognition.
PROCAS simulates the production and supply chain process models. The results were stored
in a data warehouse database. With these results PROCAS calculates the fuzzy classification
and fuzzy pattern recognition. In Fig. 3 is the architecture of the data warehouse represented.
The data is stored in a multi-dimensional structured database. The database consists of fact
tables and dimensional tables. Fact tables correspond to business process measurements
events. Fig. 3 shows two multidimensional facts “Production” and “Supply”.
125
Fig. 3: Architecture of Data Warehouse PROCAS
The dimensional data are used for fuzzy classification and fuzzy pattern matching. The results
of fuzzy classification and fuzzy pattern matching are used for fuzzy decision making.
Forecasts of future demand are essential for making supply chain decisions. In PROCAS the
demand forecasting of distributed production plants and the supply of several global supply
chains can be classified. The pattern recognition methods find the similarities or precision
between the forecast and the reality demand. The application supports error calculation and
determines the uncertainty of the forecast. Fig. 4 shows the distance calculation product
variants:
Fig. 4: Pattern Recognition Forecast and Reality Distance
Concluding Remarks and Future Works
The fuzzy classification methods FCM and IFC are successful approaches to classify demand
and supply of distributed production and global supply chain. Fuzzy pattern recognition
improves demand forecasting by calculating and training forecast and reality demand patterns.
Therefore the methods multi feature pattern recognition or FIS 2 with neural network methods
are suitable approaches. With these fuzzy methods PROCAS supports demand forecasting,
126
aggregated planning of demand and supply and demand synchronization of predictable
variability for distributed production and global supply chain.
Future works are to improve the methods for finding more typical patterns for markets and
their supply. Typical patterns and classifications are stored in data warehouse database.
Further steps are to test the application with real industrial production and supply data.
127
4.8. A Database Design for an interactive Similarity Comparison and Data
Retrieval
D. Roller, L. Zehtaban
Background
The profitable prospective of optimizing a new product design with re-using technical
knowledge of already manufactured products has exceedingly attracted interests of
manufacturers as well as designers. Re-using the accumulated know-how has the potential to
improve product quality, shorten the design lead-time and reduce costs. According to Ullman,
product design decisions made at concept stage account for 70% of the cost. One of the key
factors for a reliable accessibility to the accumulated knowledge in order to be reused is a
classification of the entire CAD/CAM product data in a repository.
Methodology
Inn this project, Opitz coding system was applied and implemented to standardize an
artifact’s data for the classification intention. The classified know-how includes geometrical
and functionality data of already designed and manufactured products. In addition, a
comprehensive similarity comparison toolbox including a clustered repository and new
quantitative similarity algorithm were proposed for an accurate searching and retrieval of the
similar requirements and conditions. In a similarity-based database design, there are two
major challenges explained in the following paragraphs. Consequently, two methods for
database design are illustrated as well to avoid any potential problems raised by these
challenges.
Challenges
‘Flowing behavior’ of pairwise similarity comparison and ‘responding environment’ are two
major issues to be considered in design of an interactive database for similarity searching
application.
Flowing behavior
Pairwise similarity searching in a database has a flowing behavior. It means in a database of
similar models, the criteria for similarity detection gradually changes after a number of
similarity comparisons occurs. For example, S1,2 in Figure 1 presents the percentage of
S5,6
S3,4
S1,2
S4,5
S2,3
S1,6
Figure 1: Flowing behavior of pairwise similarity comparison: every side pairs have a high
similarity although the first and the last images are not very similar.
128
similarity between image 1 and 2, and S2,3 indicates the percentage of similarity between
image 2 and 3 and so on. It is noticeably observed that S1,2 and S2,3 indicate roughly the
same percentage however, S1,6 refers to very different percentage and to a far less percentage
number. In the other words, if the pair similarity comparison is continued in a domain
including variant objects, after a number of objects, there might be just a trivial similarity
between the first object and the last object. A continuous similarity comparison may causes
isolation from the correct direction of searching.
Responding environment
Every new successful design has to be saved in the database as well as being immediately
available for the subsequent similarity searching and retrievals. Thus the searching algorithm
of the database should be flexible and classified to adopt the new members in the right
position in the database.
Objectives
With applying Opitz coding system as standardization technique for the shapes, similarity
comparison between two 3D shapes is achieved by one-by-one digits comparison of two Opitz
codes. Since each digit is dedicated to a specific feature of the solid model, it is possible to
prioritize some features in the similarity comparison process. Therefore, two possibilities are
considered for the similarity retrieval in the database as following.
First possibility: similarity retrieval with an equivalent priority for all digits
When all digits in Opitz code have the same priority, there is a possibility that the similarity
criteria changes gradually, refer to the ‘flowing behavior’ of the similarity searching, as
discussed before. To prevent this challenge, in our proposed method, the database is divided
into clusters in which each cluster has a header, see Figure 2.
Furthermore, the total number of the similarity forms between two similar Opitz codes with
considering the order and the number of the similar digits is calculated by Sim(n,i) when n is
the number of total digits in the code and i is the number of similar digits, Eqn. (1). In the
other words, two similar Opitz codes have one of the similarity forms among all the possible
forms calculated by Eqn. (1).
n
n
Sim( n, i ) = ∑  
i =1  i 
(1)
Where i ≤ n
The searching process in this approach i.e., similarity retrieval with an equivalent priority for
all digits is performed in two stages to achieve the possible best result for the similarity
searching process. These two stages are horizontal searching and vertical searching described
as following paragraph.
Clusters
Headers
Inclusive
product information with
related signature
Figure 2: Classification and layers of data in the database.
•
•
129
Horizontal Searching. This is an individual searching in the headers. If a header
presents an acceptable result of the requested similarity, the header will be selected to
continue for the vertical searching. Otherwise the current header will be ignored and
the next header will be examined.
Vertical Searching. Contains searching in the clusters. The second phase of similarity
comparison will be accomplished in the clusters of the designated headers.
Second possibility: similarity retrieval with prioritized digits
To refine the results of the retrieval, it is possible to have a quantitative similarity searching; it
means the user can choose a specific similarity quantity for the results of the retrieval. In
general, the value of the digits for similarity comparison is calculated by Eqn. (2)
Value of each digit = (100 / number of digits) * 100%
(2)
In this model, only the Opitz codes containing an identical value for the prioritized digits are
retrieved and any other similarity is ignored. After the user sets the priorities, in an active
system, the most similar designs are located in the headers and are retrieved. This method
benefits from a flexible attribute of the database referring to the ‘responding environment’ of
similarity searching; as discussed before.
As mentioned earlier, two similar Opitz codes with equivalent priorities for digits may have
one of the singular forms of similarity, calculated by Eqn. (2). This equation is changed to
Eqn. (3), when the digits have priorities. In this equation, n is the number of total digits in the
Opitz code and x is the number of prioritized digits.
n− x n − x



Sim( n − x, i ) = ∑ 
Where i ≤ n-x
(3)
i =1  i

The number of possibilities to prioritize the digits, without considering the order of the digits,
i.e. P(n,i), is calculated according to eqn. (4), where n is the number of the Opitz code and i is
the number of prioritized digits.
n
P ( n, i ) = ∑ i
(4)
i =1
If the order of the digits is considered, the number of possibilities to prioritize the digits is
calculated by the Eqn. (1) where n is the number of Opitz code and i is the number of the
prioritized digits. Clearly the number of the retrieved models or the quality of the results
depends on the number of the models in the database.
130
4.9. BPM in product development
D. Roller, F.Baumann
Problem: Lack of structure in the NPD
In this study, the applicability of modern business process modeling approaches, especially the
language of BPMN (Business Process Modeling Notation), in the product development field
(also known as NPD, New Product Development) is to be considered and evaluated. The
business process modeling, which originally comes from the service sector, which is strongly
knowledge-process-oriented, is seen as a way to structure the product development process
more clearly, as well as to support and integrate it. Most of the times (in the area of NPD)
there is already a process that is implemented but not explicitly described. While not in a
written or otherwise documented form there is no way to benefit from the strengths of BPM.
Among the advantages of an explicit business process modeling are not only the possibilities
of quality control, the prescriptive character for newcomers and career changers (See also
representatives regulations, etc.) but also the possibilities of using it as part of TQM (Total
Quality Management) and continuous improvement.
Figure 1: Illustration of the relationships of the various stakeholders in development (as is
condition)
The state currently assumed of the responsibilities and relationships of the various parties
involved in the product development process is shown in Figure 1. It can be seen that there is
a wide web of dependencies and responsibilities, a partial redundancy, increased
communication overhead and a tendency to have a high risk of non-compliance with
requirements or a misjudgment of those requirements. Figure 2 shows the same situation of
product development after the introduction of the research topic presented here. One is to
recognize that the business process model represents a central contact and communication
point that equalizes the relationships and makes them controllable. Because of their technical
131
distance to the actual development, the product stakeholders can clearly be divided and
integrated, each with matching attributes in the modeling process.
Figure 2: Illustration of the relationship of the various stakeholders in development using
BPM (target state)
Goals
This research project is intended to achieve productivity gains in the area of technical product
development by introducing a strategy for the introduction of business process modeling and
adaptation of the model and its components which are to be developed to meet the needs and
conditions of this area. Similarly, an improvement in the understanding of processes and
internal communication is consequently sought and achieved.
Approach
1. Investigation and evaluation of existing applications, implementation strategies and
support structures of business process modeling from other areas (particularly financial
and service oriented sectors).
2. Study of prevailing conditions, limitations and peculiarities in the area of product
development derived from needs to be developed for the approach and framework to
formulate.
3. Adaptation and merging of existing strategies to achieve a high-quality solution for the
area of product development.
4. Development-related frameworks and tools for implementation of the formulated method.
Evaluation
The evaluation should take place so that it can be estimated that the newly developed
approach offers an advantage in terms of productivity gain. This observation should be
132
performed quantitatively and qualitatively. For the monetary factor which is the major
criterion, a suitable preparative method must be found. The evaluation should be carried out
alongside an industrial partner.
Phases
This research project is divided into phases, which are shown below
1) Review of existing approaches
2) Evaluation and comparison
3) Structuring of the subprojects
4) Formulation of the new approach
5) Implementation
6) Evaluation of the approach and possibly iterative correction and improvement
Figure 3: Diagram of the phases of the research project "BPM in product development"
Subproject A) Optical detection and recognition model of BPMN models
A problem in the study of BPM metrics, methods and the like is the lack of basic data in the
form of valid, real-world models. In this subproject it is to develop an approach to 1.) Search
for models of the BPMN language, which are available as graphics on the internet and to
identify these models as such and 2.) to convert such models into a format which enables
subsequent digital processing. This approach makes sense, since many process libraries that
are held by companies, are not being published as they represent economically relevant
knowledge. The use of these graphics from the internet, findable via image search engines
would alleviate the problem. The approach of this study is based on the use of readily and
freely available and open-source libraries for component detection in graphs. The approach
here is to 1.) recognize as parts such, (i.e. the individual parts of a model) (identification), 2.)
to label them and then, 3.) transform them into a graph based on their geometric arrangement.
133
Subproject B) Development of a cost estimation method for creating business process
models
Another problem which has been identified in the area of business process modeling is the
fact that there has been no method to make prescriptive effort estimation. There are a number
of guidelines, best practices and requirements for modeling and creation of these models, but
so far it lacks a scientific study of effort estimation. In this project, based on cost estimation
methods from other domains, such as CoCoMo from the field of software development, an
investigation of a possible adaptation scenario and its potential is investigated. After
description of a method for effort estimation, an evaluation of the validity and accuracy should
be performed.
134
4.10. Theses, Student Projects and Laboratories
Development of an interface for multidisciplinary design optimization in urban planning
Diploma Thesis
Candidate:
Project coordinator:
Examiner:
Period:
Oleg Martin
M.Sc. J. Eichhoff
Prof. Dr. D. Roller
19.06.2013 - 19.12.2013
Conceptualization and implementation of a prototype for the realistic simulation of
vehicles testing
Master Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Jon Alexander Velandia Vega
M. Sc. L. Zehtaban
Prof. Dr. D. Roller
24.04.2013 - 24.10.2013
User management and security concepts of business process management
Diploma Thesis Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Johannes Kessel
Dipl.-Inf. F. Baumann
Prof. Dr. D. Roller
11.04.2013 - 11.10.2013
Internet-based textanalysis for product design knowledege extraction from semistructured documents
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Fan Zou
M.Sc. J. Eichhoff
Prof. Dr. D. Roller
07.03.2013 - 06.09.2013
Metrics in business process models and bpmn
Bachelor Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Özgür Kibarogullari
Dipl.-Inf. F. Baumann
Prof. Dr. D. Roller
18.02.2013 - 20.08.2013
135
Development and analysis of an automatized testing system for product data
management using example of Hella KgaA
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Huimei Liu
M.Sc. L. Zehtaban
Prof. Dr. D. Roller
26.11.2012 - 31.05.2013
Conceptualisation of a repository for the editing and management of plans
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Savas Kalyoncu
Prof. Dr. D. Roller
05.11.2012 - 07.05.2013
An analysis and comparison of computer-aided translation systems (CAT) for product
development
Bachelor Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Tobias Bonnet
Dipl.-Inf. A. Camakh, M.Sc. J. Eichhoff
Prof. Dr. D. Roller
05.11.2012 - 07.05.2013
Internet-based text analyses using OntoUSP for product design knowledge extraction: A
feasibility study
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Chen Wang
M.Sc. J. Eichhoff
Prof. Dr. D. Roller
06.11.2012 - 08.05.2013
Develop and evaluate a concept for efficient programming of coordinate measuring
machines for measuring various palletized parts in a singel set up
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Jie Li
Prof. Dr. D. Roller, Dipl.-Ing. H. P. Eisele
Prof. Dr. D. Roller
02.11.2012 - 04.05.2013
136
Analysis and evaluation of the significant requirements for technical specifications
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Felix Zwirn
Dipl.-Inf. A. Camakh
Prof. Dr. D. Roller
13.09.2012 - 15.03.2013
A methodology for the optimization of OLAP calculations on very large data sets
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Michael Prib
Dipl.-Ing.Dipl.-Inf. M. Kintz, M.Sc. A. Horch
Prof. Dr. D. Roller
01.08.2012 - 31.01.2013
“Process Engine“ as a tool for automation of project management in industry
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Yangyang Gao
Dr. H. Claus, Dipl.-Inf. F. Baumann, Dipl.-Inf. A. Camakh
Prof. Dr. D. Roller
26.07.2012 - 25.01.2013
Implementation of an optimized distance function for retrieval and similarity
comparison of non-rotational parts
Master Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Javier Aguilera Diez
M.Sc. Leila Zehtaban
Prof. Dr. D. Roller
17.07.2012 - 16.01.2012
Development of concepts and algorithms for component neutral description of material
flow systems
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Benjamin Behrens
Dipl.-Ing. a. Neyrinck, Dipl.-Inf. A. Camakh
Prof. Dr. D. Roller, Prof. Dr. P. Klemm
11.06.2012 - 11.12.2012
Optimization of features retrieval using Group Technology
Master Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Alfonso Fernández Noblejas
M.Sc. L. Zehtaban
Prof. Dr. D. Roller
16.01.2012 - 17.07.2012
Automation of project management procedure in industry
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Felix Baumann
Dr. H. Claus, R. Stauss, Dipl.-Inf. A. Chamakh
Prof. Dr. D. Roller
02.01.2012 - 03.07.2012
CAD feature recognition of machining parts
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Dursun Kemal Erbas
Dr. Bernadetta Kwintiana Ane and MSc Leila Zehtaban
Prof. Dr. D. Roller
14.11.2011 - 15.05.2012
Implementation of methods for analysis of textual requirements in a WRSPM
environment
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Muhammed Tuncer
Dipl.-Inf. A. Camakh
Prof. Dr. D. Roller
03.08.2011 - 02.02.2012
Development of procedures and evaluation strategies for novel field-effect transistor
sensor
Master Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Michael Lee Parker
Dr. Thomas Brosche
Prof. Dr. D. Roller
21.07.2011 - 20.01.2012
137
138
Automobile diagnosis 2015
Diploma Thesis
Candidate:
Examiner:
Period:
Marco Serra
01.11.2011 - 02.05.2012
Laboratories: Geo business model engineering
Projekt Informatik
Candidate:
Examiner:
Period:
Omar Abada, Thorsten Ohler, Ilhan Tas
Prof. Dr. D. Roller
24.04.2013 - 24.10.2013
Development of a testbed for empirical comparison of machine learning methods for
learning product development knowledge
Projekt Informatik
Candidate:
Examiner:
Period:
Vladislav Ladyzhenskiy, Sebastian Staudenmaier, Mohsen Zarei
Prof. Dr. D. Roller
05.11.2012 - 07.05.2013
Configuration system for project requirements
Projekt Informatik
Candidate:
Examiner:
Period:
Burak Erkus, Dinko Jakupovic, Kheriddine Oueslati
Dipl.-Inf. A. Chamakh
Prof. Dr. D. Roller
06.06.2013 -06.12.2013
CAP (Computer Aided Planning) with BPMN-editors - a comparison
Fachstudie
Candidate:
Examiner:
Period:
Stefan Gerzmann, Matthias Kosta, Matthias Meyer
Dipl.-Inf. F. Baumann, Dipl.-Inf. A. Chamakh, Dr. H. Claus
Prof. Dr. D. Roller
10.12.2012 - 12.03.2013
CAD design ontology
Laboratory
Candidate:
Period:
Zineb Errahmouni
06.06.2013 - 01.08.2013
Virtual reality CAD design
Laboratory
Candidate:
Period:
Elodia Edele Ekomy
06.06.2013 - 01.08.2013
Product data translation
Laboratory
Candidate:
Period:
Youssef Berrada
06.06.2013 - 01.08.2013
Similarity-based product retrieval for computer-aided design and manufacturing
Internship
Candidate:
Period:
Ludovic Jean
MSc. Leila Zehtaban
01.06.2012 - 31.07.2012
Methods of functional decomposition in product design
Internship
Candidate:
Period:
Nabil Malki
MSc. Leila Zehtaban
01.06.2012 - 31.07.201203.06.2013 - 31.07.2013
139
140
5. Functions in Scientific Panels
5.1. University internal functions
Roller, D.:
• Full professor of computer science fundamentals
• Managing Director of Institute of Computer-aided Product Development Systems
• Chairman of board of directors of the "Institutsverbund für Informatik"
• Chairman of the board of directors of the „Informatik Verbund Stuttgart“
• Member of the board of directors of Central Services Computer Science
• Member of the „Informatik Verbund Stuttgart“
• Member of professor appellate proceedings
• Deputy member of committee for “Landesgraduierten Förderungsgesetz“
• Member of Faculty Advisory Committee of the Faculty 5 (computerscience, electrical
engineering and information technology)
• Member of the PhD Committee of Faculty 5 (computerscience, electrical engineering and
information technology)
• Member of the Habilitation Committee of Faculty 5 (computerscience, electrical
• Member of Examination Committee of Study Program Autip
• Member of Examination Committee of Study Program Mechatronik
• Deputy member of the Examination Committee of Study Program Computer Science
• Deputy member of Examination Committee of Study Program Software Technology
• Member of Study Program Committee for Automation Technology
• Member of the Examination Committee of Study Program Automation Technology
Eggenberger, O.:
• Professor of computer science applications
• Deputy Managing Director of Institute of Computer-aided Product Development Systems
• Chair of Examination Committee for Study Program Computer Science
• Deputy Chair of Examination Committee for Study Program Software Technology
• Member of Examination Committee for Study Program Computer Science and
Economics
141
• Member of Faculty Advisory Committee of the Faculty 5 (computer science, electrical
• Member of the PhD Committee of Faculty 5 (computer science, electrical engineering and
information technology)
• Member of the Habilitation Committee of
Faculty 5 (computer science, electrical
Baumann, F.:
• Equal Opportunities Officer of Faculty 5
• Member of examination committee Infomatik und Softwaretechnik
• Member of the German grants commission
Chamakh, A.:
• Member of Examination Committee for computer science
• Member of Examination Committee for Study Program Computer Science
Unger-Zimmermann, M.:
• Fire Protection Assistant
• First Aid Appointee
Zehtaban, L.:
• Member and IRIS representer in the “Girl’s Day” program Universität Stuttgart
142
5.2. National and international activities
Roller, D.:
Lead functions:
•
Honorary professor at the Universität Kaiserslautern, computer science faculty
• Liaison professor to the Society of Computer Science (GI e.V.)
• Chairman of GI-group "GRIB - Graphics in the engineering field”
• Representative of the „ Gesellschaft für Informatik e.V.“ in VDI
• Chairman of the international program committee for the 10th International Conference on
• Leader of advanced vocational training course "Programming in C", 17.-21.06.2013,
Technische Akademie, Esslingen
• Leader of advanced vocational training course "Introduction into object orientation with
fundamentals of C++", 19.-21.11.2012, Technische Akademie, Esslingen
• Chairman of the international program committee for the 9th International Conference on
• Leader of advanced vocational training course "Introduction into object orientation with
fundamentals of C++", 04.-06.07.2012, Technische Akademie, Esslingen
• Leader of advanced vocational training course "Programming in C", 18.-22.06.2012,
Technische Akademie, Esslingen
•
Chair of International Workshop on Advanced Design Concepts and Practice ADCP2012,
Karlsruhe, 08.05.2012
•
Chair of the Program Committee Session Knowledge engineering and ontologies, TMCE
2012, Karlsruhe 08.05.2012
Work in Program committees:
•
Member of the international program committee for the 10th International Conference on
•
Member of the International Program Committee (IPC) for the IASTED International
Conference on Computer Graphics and Imaging (CGIM 2011), Innsbruck, Austria, 12.14.02. 2013
•
Member of Program Committee of the INFOCOMP 2012, The Second International
Conference on Advanced Communications and Computation, Venice, Italy, 21.26.10.2012
•
Member of the International Program Committee (IPC) for the IASTED International
Conference on Computer Graphics and Imaging (CGIM), Crete, Greece, 18.-20.06.2012
•
Member of program committee International Workshop on Advanced Design Concepts
and Practice, ADCP2012, Karlsruhe, 07.-11.05.2012
•
Member of the international program committee for the 9th International Conference on
143
Review functions:
•
Reviewer for Tenth International Symposium on Tools and Methods of Competitive
Engineering, (TMCE 2014) Budapest, Ungarn
•
Member of the Editorial Bord of The Sxcientific World Journal
•
Reviewer for the National Agency for the Evaluation of Universities and Research
Institutes (ANVUR), Italy
•
Reviewer for Ministero dell ' Istruzione, dell ' Università e della Ricerca, Italy
•
Reviewer for ADVCOMP 2011
•
Reviewer for Elsevier for technical books
•
Reviewer for CGIM 2011 Conference
• Review for the International Journal of Computer Integrated Manufacturing
• Member of the Grand Review Committee, Consorzio Interuniversitario, Bologna
•
Member of review panel of CAD´08, 23.06-27.06.2008, Orlando, USA
• Reviewer for "Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft"
• Gutachter für ASME Transactions, Journal of Computing and Information Science in
Engineering (JCISE)
• Reviewer for "ACM Transactions of Graphics"
•
Member of review committee ”Ingenieurwissenschaft”, Ministry of Science BadenWürttemberg
•
Member of review committee ”Innovative projects/Cooperation projects”, Ministry of
Baden-Württemberg
•
Reviewer for professor appellate proceedings
Membership in scientific panels:
• Member of the “Kuratorium of IT-Akademie Esslingen
• Member of the German Society of Computer Science (Gesellschaft für Informatik e.V.)
• Member of section Graphics Data Processing of the Society of Computer science GI e.V.
• Member of the executive committee of the section Graphics Data Processing of the
Society of Computer science GI e.V
• Member of GI-Advisory Panel (GI-Beirat)
• Member of GI-Group ”4.2 Rechnergestütztes Konstruieren”
• Member of GI-Group ”GRIB - Graphik im Ingenieurbereich"
144
Ane, B. K.:
Lead functions:
•
Chair of Symposia on Bioinformatics, The 2nd Cybernetics Summer School (CSS) 2013,
Ostrava, Czech Republic, 19.-23.08.2013
•
Chair of the International Symposium on Manufacturing and System Engineering
(ISOMSE), World Automation Congress (WAC) 2012, Puerto Vallarta, Mexico, 24.28.06.2012
Work in Program committees:
•
Member of Program Committee of International Symposium on Tools and Methods of
Competitive Engineering (TMCE) 2012, Budapest, Hungary, 11.-14.12.2014
•
Member of Program Committee of International Conference on Computer, Control,
Informatics and its Applications (IC3INA) 2013, Jakarta, Indonesia, 19.-20.11.2013
•
Member of Program Committee of The Third International Conference on Advanced
•
B. K. Ane: Member of Program Committee of The 13th International Symposium on
System Engineering (ISOMSE), World Automation Congress 2012, Puerto Vallarta,
Mexico, 24.-28. Juni 2012
•
Member of Program Committee of International Symposium on Tools and Methods of
Competitive Engineering (TMCE) 2012, Karlsruhe, Germany, 07.-11.05.2012
Review functions:
•
Associate Editor for Journal of Intelligent Automation and Soft Computing
•
Reviewer for IEEE Transactions on Control Systems Technology
•
Reviewer for IEEE Transaction on Information Technology in Biomedicine
•
Reviewer for IEEE Systems Journal
•
Reviewer for Journal of Information Sciences, Elsevier Science
•
Reviewer for International Journal of Computer Aided Engineering and Technology
•
Reviewer for Journal of Optic and Laser in Engineering
•
Reviewer for Journal of Applied Mathematics and Computation
•
Reviewer for International Journal of Technological Innovation, Entrepreneurship and
Technology Management (Technovation)
Membership in scientific panels:
• Member of Examination Board for award of PhD degree, Bengal Engineering and
ScienceUniversity, West Bengal, Indien
• Member of Examination Board for award of PhD degree, Anna University, Chennai, India
145
Opletal, S.:
Review function:
•
Reviewer for ADVCOMP 12 und ADVCOMP 13
•
Member of the Editorial Board of the "International Journal on Advances in Intelligent
Systems", 2008-2013
•
Member of the Editorial Board of the "International Journal on Advances in Software",
2008-2013
Zehtaban, L.:
Lead functions:
•
Chair of the Geometric Modeling and Visualization session in International CAD
Conference and Exhibition (CAD’12), Niagara Falls, Canada
•
Chair of the CAD Support session in International CAD Conference and Exhibition
(CAD’13), Bergamo, Italy
Work in Program committee:
• Member of International Collaboration Innovation Team Project of Tsinghua University,
China
• Partner of “Work Placement in a Forigen Counntry” Internship Program, Polytech
Marseille, France
Review function:
• Reviewer for the International Journal of Product development (IJPD) 2013
146
6. Publications and Presentations
6.1 Publications
Books:
•
Roller, D.: CAD – Grundlagen graphischer Ingenieursysteme, GGT Studium & Weiterbildung, 2012, 168 Seiten
•
Roller, D.: Programmierung in C++, GGT Studium & Weiterbildung, 2012, 168 Seiten
•
Roller, D.: Informatik, eine Einführung für Naturwissenschaftler und Ingenieure, 2. erweiterte Auflage, GGT Studium & Weiterbildung, 2012, 168 Seiten
Contributions to books, journals and proceedings:
•
Zehtaban, L., Roller, D.: Beyond Similarity Comparison: Intelligent Data Retrieval for
CAD/CAM Designs. In: Computer-Aided Design and Applications, Les Piegl (Ed.), Vol.
10, Nr. 5, 2013, 311 Digital Workflows Inc, Dundas, Ontario, Canada, ISSN 1686-4360,
pp. 789-802
•
Ane, B.K.: Remote Sensing: Searching Better Accuracy for Greenhouse Gasses
Monitoring. In: Proceeding of The International Conference on Computer, Control,
Informatics and its Applications (IC3INA) 2013, IEEE Xplore, ISBN 978-1-4799-1078-6,
pp. 1-6
•
Subashini, P., Krishnaveni, M., Ane, B.K. and Roller, D.: SVM-based Classification for
Identification of Ice Types in SAR Images using Color Perception Phenomena, in:
Proceeding of The 4th International Conference on Innovations in Bio-Inspired Computing
and Applications (IBICA) 2013, Ostrava, Czech Republic, Springer International
Publishing, pp. 285-293, ISBN: 978-3-319-01780-8
•
Zehtaban, L., Roller, D.: CAD Feature Extraction Using Opitz Coding System. In:
International CAD Conference and Exhibition Final Program, Les Piegl (Ed.), 311 Digital
Workflows Inc., Ontario Corp. 002250165, Dundas, Volume 10, 2013,
ISSN
2291‐1987, the proceedings of the 2013 International CAD Conference and Exhibition
(CAD'13), Bergamo, Italy, June 2013, CD/DVD version, pp. 221-222
•
Roller, D., Engesser, E.: Application of Fuzzy Classification and Fuzzy Pattern
Recognition for Distributed Production and Global Supply Chain, in: Pedrycz, W.,
Reformat, M. Z. (Ed.), Proceedings of the 2013 IFSA World Congress International Fuzzy
System Association, NAFIPS , Edmonton, Canada, June 2013, ISBN: 978-1-4799-0347-4,
CD/DVD version, pp. 1412-1417
•
Roller, D., Engesser, E.: Process Modeling for Development and Production Control of Fuel
Powered and Electric Drives Production, in: Proceedings of the 3rd IASTED Asian
Conference on Modeling, Identification and Control (AsiaMIC), Phuket, Thailand, April
2013, ISBN: 978-0-88986-957-8, CD/DVD version, no print version, track 799-022, pp. 1-8
•
Ane, B. K., Erbas, D. K., Zehtaban, L. and Roller, D.: CAD Feature Recognition of
Machining Parts. Poster Session, in Proceeding of 12th International Conference on
Intelligent Systems Design and Applications (ISDA) 2012, Kochi, India
147
•
Ane, B. K. and Roller, D.: Eco-Design: Ontology Modeling for Measurement of Product
Recyclability-level. in Proceedings of World Automation Congress (WAC) 2012, Puerto
Vallarta, Mexico, IEEE Xplore, ISBN: 978-1-4673-4497-5
•
Zehtaban, L., Roller, D.: Quantitative Similarity Comparison based on Group Technology:
Improving Quality of Data Retrieval for CAD/CAM, In: International CAD Conference
and Exhibition Final Program, Les Piegl (Ed.), 311 Digital Workflows Inc., Ontario Corp.
002250165, Dundas, Vol. 9, 2012, ISSN 2291-1987, the Proceedings of the 2012
International CAD Conference and Exhibition (CAD'12), Niagara Falls, Canada, June
2012, CD/DVD version, paper 45
•
Zehtaban, L., Roller, D.: Systematic Functional Analysis Methods for Design Retrieval
and Documentation, in: The XXXIII. International Conference on Mechanical Engineering
Design and Manufacturing (ICMEDM 2012), World Academy of Science, Engineering
and Technology (WASET), Phuket, Thailand, December 2012, printed version, pISSN
2010-3767X, Issue 72, pp. 226-231
•
Ane, B. K. and Roller, D.: Collaborative Design: Using CAD kernel in knowledge-based
environment, Proceedings of Tools and Wavelet Based Methods of Competitive
Engineering Symposium (TMCE 2012), Karlsruhe, Germany, Millpress: RotterdamNetherlands, 2012, ISBN: 978-90-5155-082-5, pp. 45-54
•
Subashini, P., Krishnaveni, M., Ane, B. K., Roller, D.: Wavelet based image denoising
using Ant Colony Optimization technique for identifying ice classes in SAR imagery,
Proceeding of Soft Computing Models in Industrial and Environmental Applications
(SOCO 2012), Ostrava, Czech Republic, Springer Verlag: Heidelberg-Germany, 2012,
ISBN: 978-3-642-32921-0, pp. 399-407
•
Ane, B. K., Erbas, D. K., Zehtaban, L. and Roller, D.: Intelligent system for feature-based
recognition of machining parts from points cloud, Proceeding of 12th International
Conference on Hybrid Intelligence System (HIS 2012), Pune, India, IEEE Xplore: New
Jersey-USA, ISBN: 978-1-4673-5114-0
•
Roller, D., Engesser, E.: Modeling, Simulation and Fuzzy Decision Making of Distributed
Production Control and Supply Chain Methodologies, in: 14th (IASTED Conference on
Control and Applications (CA), Crete, Greece, June 2012, Publisher: ACTA Press,
Calgary, Canada, 2012, ISBN: 978-0-88986-937-0. Track 781-044, pp. 1-8
Technical reports:
•
Knowledge Based Systems (KBS), Bericht Nr. IRIS-2/2013, 91 Pages
•
Product Development Optimization: PLM and CAD, Bericht Nr. IRIS-1/2013, 108 Pages
•
Roller, D., Zehtaban, L. (Ed.): Advanced Topics in Graphical Engineering Systems – 3D
Geometric Modeling for CAD/CAM, Bericht Nr. IRIS-3/2012, 140 Pages
•
Agile Manufacturing and Group Technology, Bericht Nr. IRIS-2/2012, 129 Pages
•
Roller, D: (Ed.): “IRIS: Forschung und Lehre im Überblick / Research and Lecturing
Overview, Ausgabe 2012, Bericht Nr. IRIS-1/2012, 184 Seiten
148
6.2 Presentations
The titles of the presentations are listed in the original language.
D. Roller:
•
•
19.11.2012
•
04.07.2012
•
•
Hot spots and advanced solution approaches in computer aided product development,
TMCE 2012, Karlsruhe, 08.05.2012
•
"Brennpunkte und aktuelle Lösungsansätze der rechnergestützten Produktentwicklung",
IS Innovations Solutions AG, Stuttgart, 24.01.2012
B. K. Ane:
•
“Remote Sensing: Searching Better Accuracy for Greenhouse Gasses Monitoring”,
Plenary speech, The International Conference on Computer, Control, Informatics and its
Applications (IC3INA) 2013, Jakarta, Indonesia, 19.-20. 11.2013
•
“Knowledge Spillover: Diffusion and Value of Healthcare Information Technology“,
Special lecture at Faculty of Economics, Avinashilingam Deemed University for Women,
Coimbatore, India, 07.08.2013
•
“Adaptive Intelligent Systems for Recognition of Cancerous Cervical Cells“, Symposia on
Bioinformatics, The 2nd Cybernetics Summer School (CSS 2013), Faculty of Electrical
Engineering and Computer Science, VSB-Technical University of Ostrava, Czech
Republic, 23.08.2013
• “Agent-based Computer Supported Collaborative Design“, VSB-Technical University of
Ostrava, Czech Republic, 07.02.2012
• “Collaborative Design: Using CAD Kernel in Knowledge-based Environment“, Industry
tutorial in the Tools and Methods of Competitive Engineering Symposium (TMCE 2012),
Karlsruhe, Germany, 07.-11.05.2012
•
“Data Mining“, Special lecture at Department of Computer Science, Avinashilingam
Deemed University for Women, Coimbatore, India, August 2012“Pattern Recognition“,
Special lecture at Department of Computer Science, Avinashilingam Deemed University
for Women, Coimbatore, India, 16.+25.08.2012
• “Pattern Recognition on Cervix Cancer Cells based on 2D Cervical Cytological Digital
Images“, Special lecture at Faculty of Engineering, Avinashilingam Deemed University for
Women, Coimbatore, India, 31.08.2012
• “Synthetic Aperture Radar for Environment and Oceanic Observation“, Special lecture at
Faculty of Engineering, Avinashilingam Deemed University for Women, Coimbatore,
India, 28.08.2012
•
149
“Synthetic Aperture Radar: Concept and Current Applications“, PSG College of
Technology, Coimbatore, India, 24.08.2012
• “Bio-inspired Artificial Neural Network“, Expert lecture in the Workshop of SoftComputing, Bandung Institute of Technology, Bandung, Indonesia, 11.-12.10.2012
•
“SVM-based Classification for Identification of Ice Types in SAR Images using Color
Perception Phenomena“, The 4th International Conference on Innovations in Bio-Inspired
Computing and Applications (IBICA) 2013, Ostrava, Czech Republic, 22.-24.08.2013
•
“Early Detection of Cancerous Cervical Cells Based on 2D Cervical Cytological Digital
Images: Size, Shape, Color and Texture“, 2nd Technical Course in Medical Imaging Using
Bio-inspired and Soft Computing (MIBISOC) 2012, Parma, Italy, 21.-25.02.2012
•
“Collaborative Design: Using CAD Kernel in Knowledge-based Environment“,
Symposium on Tools and Methods of Competitive Engineering Symposium (TMCE)
2012, Karlsruhe, Germany, 07.-11.05.2012
•
“Eco-Design: Ontology Modeling for Measurement of Product Recyclability-level“,
World Automation Congress (WAC) 2012, Puerto Vallarta, Mexico, 24.-28.06.2012
•
“Wavelet Based Image Denoising Using Ant Colony Optimization Technique for Identifying
Ice Classes in SAR Imagery“, SOCO 2012, Ostrava, Czech Republic, 07.09.2012
•
“Intelligent System for Feature-based Recognition of Machining Parts From Points Cloud“,
12th Internat. Conference on Hybrid Intelligence System (HIS) 2012, Pune, India, 04.-07.12.2012
•
“CAD Feature Recognition of Machining Parts. Poster Session“, The 12th Int. Conf. on
Intelligent Systems Design and Applications (ISDA 2012), Kochi, India, 27.-29.11.2012
F. Baumann:
•
“Automatisierung der Projektabwicklung in Unternehmen”, Lightning Talks der Informatik 2012, Braunschweig, 17.09.2012
E. Engesser:
•
"Application of Fuzzy Classification and Fuzzy Pattern Recognition for Distributed
Production and Global Supply Chain", IFSA 2013, Edmonton, Canada, 28.06.2013
•
"Process Modeling for Development and Production Control of Fuel Powered and Electric
Drives Production", AsiaMIC 2013), Phuket, Thailand, 11.04.2013
•
"Simulation and Fuzzy Decision Making of Distributed Production Control and Supply
Chain Methodologies", IASTED CA 2012, Crete, Greece, 20.06.2012
L. Zehtaban:
•
”CAD Feature Extraction Using Opitz Coding System”, International CAD Conference
and Exhibition (CAD’13), Bergamo, Italy, 20.06.2013
•
”Quantitative Similarity Comparison based on Group Technology: Improving Quality of
Data Retrieval for CAD/CAM”, International CAD Conference and Exhibition (CAD’12),
Niagara Falls, Canada, 20.06.2012
•
”Systematic Functional Analysis Methods for Design Retrieval and Documentation”,
International Conference on Mechanical Engineering Design and Manufacturing
(ICNEDN 2012), Phuket, Thailand, 24.12.2012
150
7. Research Contacts
7.1 Visitors
… a selection
27.11.2013
Herr Dr. George Perera, MSc. Software-Anwendungsentwickler und
Beratung, Stuttgart
11.07.2013
Stuttgart
11.07.2013
Herr Michael Krauter, Truck Product Engineering, Daimler AG, Stuttgart
07.02.2013
Herr PD. Dr. Michael Schanz, Manager Software Development LS, FARO
Europe GmbH & Co. KG, Korntal-Münchingen
07.02.2013
Herr Dr. Rolf Heidemann, Advance Development Engineer, FARO Europe
GmbH & Co. KG, Korntal-Münchingen
23.01.2013
Herr Javier Stillig, Gruppenleiter, Robert Bosch GmbH, Stuttgart
13.12.2012
Stuttgart
03.09.2012
Herr Tsuyoshi Kato, Chief Representative, Herr Masaya Noguchi, iCAD
LTD, Tokyo, Japan
25.07.2012
AG, Stuttgart
03.07.2012
Herr Dr.- Ing. Benno Goldberg, President and CEO, Global Engineering
GmbH, München
19.06.2012
Herr Dipl.- Ing. Jong-Hyun Suk, Principal Research Engineer, Ssangyong
Motor Company, Gyeonggi-do, Korea
12.06.2012
Herr Ralf Stauss, Abteilungsleiter, IS Innovations Solutions AG, Stuttgart
12.06.2012
Herr Dipl.-Ing. Youkhana Danalzadeh, Geschäftsführer, IS Innovations
Solutions AG, Stuttgart
12.06.2012
AG, Stuttgart
151
16.05.2012
Herr Dipl.-Inform. Wirt.Mathias Landhäuser, Wissenschaftlicher
Mitarbeiter, Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe
02.05.2012
Herr Prof. Daniel J. Cox, College of Computing, Engineering and
Construction, University of North Florida, USA
02.05.2012
Herr Werner Mäuerle, Software Ingenieur, Intergraph PP&M GmbH, Süßen
02.05.2012
Herr Dipl.-Inform. Alexander Simianer, Leiter Software-Entwicklung,
Intergraph PP&M GmbH, Süßen
02.05.2012
Frau Dr. Irene Teich, Wissensarchitektin, OntoComputing, Hoyerswerda
02.05.2012
Herr Dr. Peter Schnupp, Geschäftsführer, OntoComputing, Hoyerswerda
02.02.2012
Herr Dipl.-Ing. Jochen Retter, Manger Research & Development, Berger
Elektronik GmbH, Sindelfingen
02.02.2012
Herr Dr. Thomas Brosche, Robert Bosch GmbH, Stuttgart
152
7.2. Cooperation partners
Berger Elektronik GmbH
Research & Development
Kolumbusstraße 15
Universitat de Illes Balears
Cra. de Valldemossa, Mm 7.5
E-07071 Palma de Mallorca
Spain
Camtek GmbH
Werkstraße 24
D-71384 Weinstadt-Endersbach
Bandung Institute of Technology
Department of Industrial Engineering
Ganesha 10, Bandung 40132, West Java
Indonesia
CIM BASE GmbH
Einsteinstraße 11
D-74372 Sersheim
Clemson University
244 Fluor Daniel Building
Clemson, SC
USA
Daimler AG
Planung Auftrags- und
Produktionssteuerung
Integrierte Produktionsabsicherung
Bela-Barenyi-Straße 050-B251
Delft University of Technolopgy
Jaffalaan 9
2628 BX Delft
The Netherlands
Robert Bosch GmbH
Postfach 30 02 40
D-70442 Stuttgart
Universität Ilmenau
Postfach 10 05 65
D-98684 Ilmenau
Germany
SmardCAD Deutschland GmbH
Von-Leist-Straße 5
D-89250 Senden-Aufheim
Universität Kaiserslautern
Erwin-Schrödinger-Straße 57
D-67663 Kaiserslautern
Avinashilingam Deemed University
for Women
Department of Computer Science
Thadagam Post
Coimbatore 641043, Tamil Nadu
India
Tsinghua University
Beijing 100084
China
Aix Marseille Université
3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille Cédex
3, France
Ecole Polytechnique Universitaire de Marseille
Départment Génie Industriel et Informatique
Domaine Universitaier de Saint-Jérome
13397 Marseille Cedex 20, France
Palacky University Olomouc
Institute of Molecular and Translational
Medicine,Faculty of Medicine and Dentistry
Hněvotínská 5, 77900 Olomouc
Czech Republic
153
Anhang / Annex:
IRIS Aktivitäten in Bildern / IRIS Activities in pictures
Prof. Dr. Roller bei der Eröffnungsrede der International Conference on Cooperative Design and
Visualisation in Engineering - CDVE 2013 in Alcudia, Spanien, 23. September 2013
Die Leiter der CDVE 2013: Prof. Dr. Roller und Prof. Dr. Luo
154
IRIS-Sportler beim Firmenlauf am 10. Juli 2013
Übergabe der Urkunde zum Dienstjubiläum von Prof. Dr. Roller durch den Dekan Prof. Dr. Speidel
IRIS-Veranstaltung am Tag der Wissenschaft, 22. Juni 2013
Vorführung eines 3D-Druckers
155
156
Girls’Day 25. April 2013, Leila Zehtaban mit Mädchengruppe
IRIS-Beitrag auf der Veranstaltung "Probiert die Uni aus", 22. Februar 2013
Informatiktag, 22. Februar 2013
157
158
Abschlussfeier der Studiengänge der Informatik, 08. Februar 2013
Oben: Prof. Roller bei der Überreichung der Diplomurkundea an Felix Baumann
Unten: Überreichung der Diplomurkunde an Muhamed Tuncer
IRIS-Weihnachtsfeier, 04. Dezember 2012
Exkursion zum Mercedes-Benz Museum, 13. Juli 2012
159
160
Tag der Wissenschaft, 30. Juni 2012
Oben: Akram Chamakh bei der CAD-Demo. Unten: Axel Blonski stellt die schwebende 3D-Maus vor.
Girls’Day 26. April 2012, Leila Zehtaban mit Mädchengruppe
161
162
Absolventenfeier am 20.02.2012 mit Urkundenübergabe
Auszeichnung des IRIS-Diplomanden Rachid Hasni mit dem IVS Award 2012 am 20.02.2012
163
164
Feier anlässlich der Auszeichnung des IRIS-Diplomanden Rachid Hasni mit dem IVS Award 2012 am
20.02.2012
165
Aus dem Pressearchiv / From the press archive
Einige Pressemeldungen seit der Zeit der Einrichtung des Lehrstuhls bzw. Instituts an der
Universität Stuttgart in Zeitrafferdarstellung
Some press articles from the time span since the foundation of
Universität Stuttgart in time-lapse mode.
the department at the
DER GROSSE SPRUNG
TECHNOLOGIE 3-D-Druck erzeugt jedes beliebige Produkt, theoretisch.
Läutet die Innovation das Ende der traditionellen Industrie ein?
In den rund 15 Jahren, die es das
industriell relevante Lasersintern bereits
gibt, habe sich "bei der Technik nur wenig
getan", kritisiert Professor Dieter Roller
von der Universität Stuttgart. Bei seiner
Forschung am Institut für rechnergestützte
Ingenieursysteme merkt er immer wieder:
"Es mangelt noch an Präzision und
Skalierbarkeit. Außerdem sind die
Materialien sehr teuer und nicht in
ausreichender Vielfalt vorhanden".
Deshalb hat sich die Technik bisher vor
allem beim schnellen Bau von Prototypen
etabliert. Längst ist jede etablierte CADSoftware mit einer Schnittstelle zum 3-DDrucker versehen.
manager magazin 8/2013, S. 85
166
Überflieger auf dem
Boden der Tatsachen
Erst der Boom, jetzt Massenentlassungen in der IT-Branche – in diesem Jahr müssen viele
Firmen kleinere Brötchen backen. Doch trotz der angespannten Situation auf dem Markt
brauchen Unternehmen neue Arbeitskräfte.
Von Christina Schubert
________
Hewlett Packard will 6.000 Jobs streichen, bei Compaq müssen 8.500
Mitarbeiter gehen, Siemens baut rund 10.000 Stellen ab und IBM hat über
1.000 Angestellten ein Kündigungsschreiben geschickt. Un-gebremste
Talfahrt in der Informationstechnologie?
"Ich würde die Schreckensmeldungen völlig ignorieren", meint Professor
Dieter Roller, stellvertretender Direktor des Instituts für Informatik an der
Universität Stuttgart. Von einer Krise in der IT-Branche kann für ihn keine
Rede sein. "Mit kleinen Dellen im Verlauf ist zwar ständig zu rechnen, aber
unsere Studenten werden immer noch vom Studium direkt weggerissen."
Obwohl sich an den Universitäten enorme Chancen für Studenten der Informatik oder Wirtschaftswissenschaften bieten, sei es extrem schwierig
geworden, Doktorandenstellen zu besetzen. "Ein großer Anteil der Studenten hat bereits eine eigene Firma."
" forum", forum Verlag, Konstanz, Heft September 2001, 17. Jahrgang, Seite 16
Professor Dieter Roller, ISATA President
Professor Roller is a member of the board of directors of the Institute of Computer
Science at the University of Stuttgart and also holds the position of the lecturing dean of
the computer science faculty. Further he is the head of the Graphical Engineering
Systems Department and professor of computer science. He is also honorary professor
of the University of Kaiserslautern.
As a former research and development manager with worldwide responsibility for CADTechnology within Hewlett Packard, he gathered a comprehensive industrial experience.
He is well known through many presentations throughout the world as well as through over 150 publications on
computer-aided product development.
He is chairman of several national and international working groups and organiser of symposia, congresses
and workshops. With his wealth of experience, he also serves as a technology consultant to various hi-tech
companies. He is well-known to ISATA delegates having given numerous paper presentations at ISATA
conventions during the 1990s. He has been a member of the programme committee and chairman of many
sessions within ISATA. And since 1996 he has been chairman of ISATA before becoming President this year.
ISATA 2000 will be held in the wonderful Dublin, the capital of the Republic of Ireland. Combine a trip to this
exciting automotive event with a chance to take advantage of what Ireland has to offer – golf, historic buildings,
marvellous countryside, breathtaking views, etc – what more could you want?!
The comprehensive Programme for ISATA 2000 covers the complete spectrum of the automotive industry with
hundreds of high calibre papers, and a complementary exhibition of automotive supply industry. It will be the
opportunity of the year to learn from leading experts from the automotive industry worldwide about new and
important technological trends.
This year’s ISATA will follow is normal pattern with a Plenary session on first morning, but will then continue
each day with an opening keynote session for all delegates up to the first coffee break. This will give delegates
the possibility of networking with more people throughout the meeting, and open up greater debate on the
leading issues facing the automotive industry at this time.
greProgramme ISATA 2000, Seite 2
J&M/INDUSTRI-TEKNIK UGE 50, 1999, Seite 368
167
168
Kosten- und Zeitreduzierung in der
Elektrokonstruktion und Anlagenprojektierung
Unter diesem Titel referiert TCS im Rahmen eines Lehrgangs der TAE (Technische
Akademie Esslingen) über Wettbewerbsvorteile durch die Ablaufmodellierung der
Elektro-Engineering-Prozesse.
Prof. Dr. Roller ist ord. Professor für Grundlagen der
Informatik, Vorstandsmitglied des Instituts für
Informatik, und Leiter der Abteilung Grafische
Ingenieursysteme an der Universität Stuttgart. Er
ist ferner Honorarprofessor für CAD/CAMTechnologie an der Universität Kaiserslautern.
Prof. Dr. Roller ist Vorsitzender zahlreicher internationaler Komitees und organisiert regelmäßig
Konferenzen und Symposien im CAX-Umfeld.
Die Anerkennung als einer der weltweit führenden
Experten im Bereich CAD-CAM erhielt er aufgrund
seiner langjährigen Erfahrung als Leiter der
Forschungs- und Entwicklungsabteilung eines
Computerkonzerns mit internationaler
Verantwortung und durch mehr als 80
Publikationen in Büchern, Fachjournalen und
Patentschriften.
Zunehmende internationale Zusammenarbeit
durch ständig wachsende Produktivitätssteigeungern verändern heute die Grundlage der
gesamten Elektro- und Anlagenprojektierung.
In diese Veränderungen müssen die ElektroCAD/CAE-Technologien konsequent
eingebunden werden. Damit für die ElektroCAD/CAE-Anwenderschaft diese neuere Tech-nologien auf Dauer die im Elektro-CAD/CAESystem verfügbaren Wettbewerbsvorteile
gewährleisten, werden zukünftig mit EES
(Electrical-Engineering-Solutions) völlig neuEntwickelte Produkte zur Verfügung gestellt.
Ein maßgeblicher Ansatz hierzu ist eine sigNifikante Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des
Einsatzes neuer EES-Technologien.
Das Ziel des Lehrgangs ist es, KonstruktionsLeitern und Technologieverantwortlichen
Sowie Anwendern und Elektro-CAD-Systemverantwortlichen den Stand der Technik aufzuzeigen, d.h. darzulegen wie durch neue
EES-Technologien, bessere Handhabung und
Verfahren innerhalb der Elektro- und Anlagenprojektierung die Leistungseigenschaften
deutlich gesteigert werden können.
Im Lehrgang werden sowohl die neuen
Methoden der effizienten Elektrokonstruktion
und Anlagenprojektierung vorgestellt, als
auch die Möglichkeiten und Zukunftsperspektiven durch die Umsetzung eines Gesamtlösungskonzeptes: Electrical-EngineeringSolutions.
Unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. D.
Roller, Universität Stuttgart stellen die
Referenten unterschiedliche Aspekte von
Electrical-Engineering-Solutions zur Diskussion. Der inhaltliche Bogen wird gespannt
von internationalen Entwicklungstrends und
Einsatzgebieten technischer Informationssysteme über Verbesserungen für die CATechniken durch objektorienterte Datenbankkonzepte bis hin zur Umsetzung in neue
Impulse für mehr Effizienz im ElektroEngineeing.
"Forum", Zeitschrift der TCS Technische Computer Systeme Süssen GmbH,
Ausgabe März 99, S. 17
Visionen der Wissenschaftler
Mit Datenhandschuhen das
Auto der Zukunft steuern
Von DIETER KLEIN
neuentwickelten Stahl für das
"intelligente" Auto. Ausgestattet ist es mit: • Automatischen
Bremssystemen,
die
ständig
den Abstand messen. Schläft
der Fahrer ein, bremst das Auto selbst ab.
Düsseldorf - Spitzenpreise von
1,60 Mark pro Liter
wer
träumt da nicht vom Drei-LiterAuto? Doch für die Wissenschaftler der "ISATA" ("International Symposium on Automotive
Technology
and
Automa- • Eine Kamera, die den Augen des
tion") ist das "Schnee von ge- Fahrers
folgt,
ihm
den
stern".
Blick auf die Straße und die
Die
Zukunftsforscher
unter Armaturen überträgt - egal,
den
weltweiten
Automobil- wohin der Fahrer auch schaut.
spezialisten
entwickelten
Tech- • Das ganze Auto ein SuperÜber
Datenhandnologien und Konzepte für das computer.
schuhe
lassen
sich
alle InstruAuto im Jahr 2015.
mente nur durch leichten FinKongreß-Chef
Professor
Die- ger-Druck bewegen. • "Denter Roller (Uni Stuttgart): "Kei- kende" Sitze für die optimale
ner wird mehr über den Liter- Sitzposition.
Verbrauch reden. Das Auto von Professor Roller: "Das Auto
morgen
fährt
mit
Brenn- der Zukunft wird in seinen
stoffzellen, die Strom aus Was- Abmessungen
wieder
höher.
serstoff erzeugen. Geräte, kaum Grund: Die Zahl der älteren
größer als eine Zigarrenkiste." Menschen nimmt weiter zu.
Weitere
Visionen:
•
Ultra- Sie wollen bequem einsteigen."
leichte Karossen aus einem
"Bild-Zeitung", Ausgabe vom 04.06.1998, Seite 4
169
170
VENUE
German-Singapore Institute
10 Science Centre Road
Singapore 2260
INTRODUCTION
SEMINAR SPEAKER
As the manufacting industry in Singapore
upgrades to include more electrical engineering
activities, the need for indigenous capability
in the use of electrical CAD systems and
accompanying services increases.
OBJECTIVES
This seminar aims to illustrate to both users and
IT managers in the field of electrical
engineering the latest technologies and tools as
seen from a German perspective. It also
demonstrates the required capability and
technology being used and current trends in
electrical engineering.
The seminar also aims to bring together related
professionals in the field of product engineering
and maintenance. this will enable them to
exchange ideas in their respective fields and
generate feedback.
WHO SHOULD ATTEND
IT Managers, CAD Systems managers,
R&D managers, technical managers, and another
related professionals.
Professor Dr. Dieter Roller
Professor Dr. Dieter Roller is director of the
Graphical Engineering Systems department at the
University of Stuttgart, Germany.
He is chair professor of computer science
fundamentals and honorary professor of CAD/
CAM technology. He is well known from more
than 80 publications on computer aided design in
books, journals and patent bulletins.
Professor Roller is chairman of serval
international committees, he also organises
regularly conferences and symposia in the field of
CAD.
As former research & development manager with
world-wide resonsibility at the computer company
he also gained a deep practical experience which
enables him to assess leading edge engineering
tools.
Seminar Ankündigung, German-Singapure Institut
Nanyang Polytechnic, Singapur, Juli, 1997
Das 3. Fernsehprogramm (SDR/SWF)
sendete jeweils um 19.00 Uhr, 20.00
Uhr und 21.00 Uhr eine Reportage über
das 28. Internationale Symposium für
Automobiltechnologie und Automatisierung ISATA in Böblingen. Gezeigt
wurden Ausschnitte aus dem Ausstellungsprogramm, das die 28. ISATA
begleitet sowie ein Interview mit
Professor Dr. Dieter Roller, unter
dessen wissenschaftlicher Gesamtleitung die Veranstaltung stand.
"SDR/SWF, Fernsehen 3. Programm"
Sendung am 19. September 1995
Auszeichnung für Informatiker
Professor Dieter Roller vom Lehrstuhl für
Grundlagen der Informatik an der Uni
Stuttgart ist für seine Gutachtertätigkeit auf
wissenschaftlichem Gebiet mit dem
Referee Award 1993 der internationalen
Fachzeitschrift CAD ausgezeichnet worden. Die Zeitschrift wird vom Butterworth-Heinemann-Verlag in Großbritannien herausgegeben.
"Stuttgarter Nachrichten"
30. März 1994
171
172
Programmiertechniken,
Informationstechnik
D. Roller, Universität Stuttgart
Informatik
Grundlagen - mit einer Einführung in Pascal
1994, XIII, 224 S. 120 Abb (Springer-Lehrbuch)
Brosch. DM 39,-ISBN 3-540-57414-X
Für Studenten der Informatik,
Informatik-Einsteiger
Mit diesem neu konzipierten Informatikkurs
erhalten die Leserinnen und Leser zwei Bücher in
einem: einerseits eine studiengerechte Darstellung des Aufbaus und der Funktionsweise von
Computersystemen, andererseits eine didaktische
Einführung in die Programmierung anhand einer
konkreten, problemorientierten Sprache (Pascal).
Das Buch deckt den Informatikstoff für Nebenfächer ab, bietet aber auch Informatikstudenten
einen fundierten Überblick zum Studienbeginn.
Springer Lehrbuch
lieferbar
"Springer Neuerscheinungen Informatik",
Frühjahr/Sommer 1994, S. 4
Stuttgarter Uni-Kurier Nr. 63 / Juli 1994
Für das internationale Symposium
für Advanced Transportation Applications (ISATA/Mechatronics) wurde als neuer Vorsitzender des
Programmkomitees Professor
Dr. Dieter Roller, Inhaber des
Lehrstuhls Grundlagen der Informatik an der Universität Stuttgart, nominiert. Die ISATA ist eine der weltweit größten Konferenzveranstaltungen zum Thema Automatisierung in
der Transport- bzw. Automobilindustrie. Prof. Roller war bereits seit
mehreren Jahren als Mitglied des
Programmkomitees, Organisator,
Sitzungsleiter und Vortragender aktiv am Ausbau des ISATA-Pro-
gramms beteiligt. Die Schwerpunkte
der diesjährigen ISATA/Mechatronics, die vom 31. Oktober bis 4. November 1994 in Aachen stattfinden
wird, liegen auf den Gebieten computergestützte Produktmodellierung,
elektronischer Datenaustausch und
Datenmanagement, intelligente
Fahrzeugsteuerungen, Sicherheitssysteme, innovative Ansätze in der
Fertigung sowie Qualitätssicherungs- und Prüfsysteme. Mit über
hundert Vorträgen von führenden
Experten aus den USA, Japan und
Europa werden eine Woche lang
neue Lösungsansätze und gewonnene Erfahrungen ausgetauscht.
"Stuttgarter Uni-Kurier"
Nr. 63 / Juli 1994, S.24
173
Frühere Veröffentlichungen / Previous publications
Bücher / books:
• Roller, D., Chamakh, A., (Hrsg.): Elektrotechnik CAD, Effiziente Werkzeuge und deren Anwendung, Aachen:
Shaker, 2010, ISBN 978-3-8322-9659-9,
• Roller, D.: Informatik, eine Einführung für Naturwissenschaftler und Ingenieure, GGT Studium &
Weiterbildung, 2009, ISBN 978-3-00-027278-3,
• Roller, D., Opletal, S., (Hrsg.): Elektrotechnik CAD, Erfahrungen mit aktueller Technologie,
Zukunftsperspektiven, Aachen: Shaker, 2009, ISBN 978-3-8322-8654-5,
• Roller, D., Opletal, S. (Hrsg.): Elektrotechnik CAD, Technologiezukunft, Anwenderanforderungen,
Entwicklungsansätze, Aachen: Shaker, 2008, ISBN 978-3-8322-7760-4
• Roller, D., Opletal, S.,(Hrsg.): Elektrotechnik CAD, Neue Routingverfahren, Automa-tische Übersetzung,
Erfahrungsaustausch zwischen Anwendern und Entwicklern, Aachen: Shaker, 2007. ISBN 978-3-8322-6760-5
• Roller, D.: Programmierung in C/C++. Mit einer grundlegenden Einführung in die Objektorientierung, expert
verlag, Renningen, 2007, ISBN-10: 3-81692629-0
• Roller, D., Opletal, S. (Hrsg.): Elektrotechnik CAD - Intelligente Systeme, Genetische Al-gorithmen,
Aktuelle Entwicklungen, Aachen: Shaker, 2006. ISBN 3-8322-5569-0
• Roller, D., Opletal, S. (Hrsg.): Elektrotechnik CAD - Durchgehende Objektorientierung im Engineering-,
Aachen: Shaker, 2005. ISBN 3-8322-4545-6, 79 Seiten
• Schäfer, D., Roller, D. (Hrsg.): Elektrotechnik CAD, Band 2: Variantentechnologie im ECAD/CAE-Bereich,
Achen: Shaker, 2003. ISBN 3-8322-2056-9, 110 Seiten
• Roller, D.; Schäfer, D. (Hrsg.): Elektrotechnik CAD, Band 1: CAE Systeme in Konstruktion und Fertigung,
Achen: Shaker, 2003. ISBN 3-8322-2055-0, 76 Seiten.
• Roller, D. , Schäfer, D. (Hrsg.): Elektrotechnik CAD: CAE Systeme der dritten Generation. Aachen: Shaker,
2002. Berichte aus der Konstruktionstechnik. ISBN 3-8322-0335-4, 114 Seiten
• Schäfer, D. , Roller, D. (Hrsg.): Elektrotechnik CAD: Neue Technologien, Anwendungen,
Systementwicklung, Zunkünftige Trends. Aachen: Shaker, 2001. Berichte aus der Konstruktionstechnik.
ISBN 3-8265-9042-2, 165 Seiten
• Roller, D. u.a.: "Kosten- und Zeitreduzierung in der Elektrokonstruktion und Anlagenprojektierung", Reihe
Kontakt&Studium, Band 538, 2., aktualisierte Auflage, expert-verlag, Renningen, 2000, 128 Seiten
• Brunet, P., Hoffmann, C., Roller, D.: "CAD, Tools and Algorithms for Product Design", Springer-Verlag,
2000, 362 Seiten
• Hagen, Brunnet, Müller, Roller (eds): "Effiziente Methoden der geometrischen Modellierung und der
wissenschaftlichen Visualisierung", Teubner Verlag, Stuttgart, 1999, 286 Seiten
• Fellner, D., Jackèl, D., Kolb, A., Müller, H., Prautzsch, H., Roller, D., Saupe, D. (eds): "Intuitive
Schnittstelle. Eine neue Computerumgebung für die Planung bildkünstlerischer Prozesse", infix-Verlag, 1999,
146 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 32th ISATA, "Complete Symposium Abstract Volume", Düsseldorf Trade
Fair, Croydon, England, 1999, 305 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 32nd ISATA, Volume "Simulation, Virtual Reality and Supercomputing
Automotive Applications", Düsseldorf Trade Fair, Croydon, England, 1999, 410 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 32nd ISATA, Volume "Clean Power Sources and Environmental Implications
in the Automotive Industry", Düsseldorf Trade Fair, Croydon, England, 1999, 510 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 32nd ISATA, Volume "Automotive Ergonimics and Safety", Düsseldorf
Trade Fair, Croydon, England, 1999, 326 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 32nd ISATA, Volume "Automotive Electronics and New Products",
Düsseldorf Trade Fair, Croydon, England, 1999, 308 Seiten
174
• Roller, D. (ed): Proceedings of 32nd ISATA, Volume "Surface Transportation Advances and Intelligent
Transportation Systems", Düsseldorf Trade Fair, Croydon, England, 1999, 357 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 32nd ISATA, Volume "Advanced Manufacturing in the Automotive
Industry", Düsseldorf Trade Fair, Croydon, England, 1999, 502 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 32nd ISATA, Volume "Materials for Energy-Efficient Vehicles", Düsseldorf
• Roller, D. (ed): Proceedings of 32nd ISATA, Volume "Automotive Mechatronics", Düsseldorf Trade Fair,
Croydon, England, 1999, 515 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 31th ISATA, Volume "Logistics Management and Environmental Aspects /
ITS / Marketing, Vehicle Finance and Leasing", Düsseldorf Trade Fair, Croydon, England, 1998, 493 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 31th ISATA, Volume "Materials for Energy-Efficient Vehicles", Düsseldorf
• Roller, D. (ed): Proceedings of 31th ISATA, Volume "Automotive Ergonomics and Safety", Düsseldorf
• Roller, D. (ed): Proceedings of 31th ISATA, Volume "Clean Power Sources and Fuels", Düsseldorf Trade
Fair, Croydon, England, 1998, 397 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 31th ISATA, Volume "Advance Manufacturing in The Automotive Industry /
Innovation Management", Düsseldorf Trade Fair, Croydon, England, 1998, 548 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 31th ISATA, Volume "Simulation, Virtual Reality and Supercomputing
Automotive Applications", Düsseldorf Trade Fair, Croydon, England, 1998, 357 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 31th ISATA, Volume "Automotive Electronics and New Products",
• Roller, D. (ed): Proceedings of 31th ISATA, Volume "Automotive Mechatronics Design and Engineering",
• Roller, D. (ed): Proceedings of 31th ISATA, Volume "Symposium Abstract", Düsseldorf Trade Fair,
Croydon, England, 1998, 309 Seiten
• Roller, D. u.a.: "Kosten- und Zeitreduzierung in der Elektrokonstruktion und Anlagenprojektierung", Reihe
Kontakt&Studium, Band 538, expert-verlag, Renningen, 1998, 117 Seiten
• Brüderlin, B., Roller, D (eds).: "Geometric Constraint Solving & Applications", Springer-Verlag, 1998, 304
Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "ATT/ITS Advances for Enhancing Passenger, Freight
& Intermodal Transportation Systems", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1997, 424 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "Materials for Energy-Efficient Vehicles & Paint and
Powder Coating Applications", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1997, 946 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "Simulation, Diagnosis and Virtual Reality Applications
in the Automotive Industry, including Supercomputer Applications ", Automotive Automation Ltd., Croydon,
England, 1997, 518 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "Mobility, Comfort, Occupant Safety and Niche
Vehicles", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1997, 248 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "Electric, Hybrid and Alternative Fuel Vehicles",
Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1997, 602 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "Robotics, Motion and Machine Vision in the
Automotive Industry", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1997, 480 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "Road and Vehicle Safety", Automotive Automation
Ltd., Croydon, England, 1997, 531 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "Globalisation of the Automotive Industry Product,
Manufacture and Sourcing & Human Factors with Lean/Agile Manufacturing in the Automaotive Industriy",
175
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "The Motor Vehicle and the Environment - Entering a
New Century", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1997, 485 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume "Rapid Prototyping in the Automotive Industries &
Laser Applications in the Automotive Industries", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1997,
500 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume II "Mechatronics & Automotive Electronics",
• Roller, D. (ed): Proceedings of 30th ISATA, Volume I "Mechatronics & Automotive Electronics",
• Roller, D., Brunet, P.: (eds): "CAD Systems Development - Tools and Methods", Springer-Verlag, 1997, 364
Seiten
• Roller, D. (ed): "Produktmodellierung", Proceedings-Reihe der Informatik '96, Band 5, 1996, 135 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 29th ISATA, Volume "Global Deployment of Advanced Transportation
Telematics/ITS-A New Era of Mobility and Safety", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1996,
420 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 29th ISATA, Volume "The Motor Vehicle and the Environment - Demand of
the Nineties and Beyond", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1996, 409 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 29th ISATA, Volume "Road and Vehicle Safety", Automotive Automation
Ltd., Croydon, England, 1996, 541 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 29th ISATA, Volume "Materials for Energy-Efficient Vehicles and Glass
Technologies in the Automotive Industries - II", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1996, 668
Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 29th ISATA, Volume "Materials for Energy-Efficient Vehicles and Glass
Technologies in the Automotive Industries - I", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1996, 738
Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 29th ISATA, Volume "Automotive Electronics and Automotive Braking
Systems", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1996, 407 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 29th ISATA, Volume "Fuzzy Systems/Soft Computing in the Automotive and
Transportation Industries, Supercomputer Applications in the Transportation Industries", Automotive
Automation Ltd., Croydon, England, 1996, 326 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 29th ISATA, Volume "Simulation, Diagnosis and Virtual Reality Applications
in the Automotive Industry", Automotive Automation Ltd., Croydon, England, 1996, 440 Seiten
• Roller, D. (ed): Proceedings of 29th ISATA, Volume "Mechatronics - Advanced Development Methods and
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• Roller, D., Dettlaff, B., Pettinger, F.: "Objektorientierte Methoden zur Produktentwicklung", Tagungsband
des 6. Kolloquium Software-Entwicklung, 14.9.1995, TAE Esslingen, pp. 203-208
• Roller, D.: "Objektorientierung in CAD", Computer Graphik Markt 1995/96, Dressler Verlag, 1995, pp. II60-II-69
• Roller, D., Dettlaff, B., Pettinger, F.: "Neue Technologien für Elektrotechnik-CAD", CAD-CAM Report, Nr.
5, Dressler Verlag, 1995, pp. 72-77
• Roller, D.; Bihler, M.; Stolpmann, M.:"Adaptive hypermediale Informationsaufbereitung in betrieblichen
Informationssystemen", in Hypertext - Information Retrieval - Multimedia, R. Kuhlen, M. Rittberger (Hrsg.),
Universtätsverlag Konstanz, 1995, pp. 319-331
• Roller, D.: "Solid Modeling with Constrained Form Features", in: H. Hagen, G. Farin, H. Noltemeier (eds.)
"Geometric Modelling", Springer-Verlag, 1995, pp. 275-284
• Roller, D.: "Werkzeuge für die Produktentwicklung", CAD-CAM Report, Nr. 2, Dressler Verlag, 1995, pp.
50-61
• Stolpmann, M.; Bihler, M.; Roller, D.: "GRIPSS: Interaktive Skizzenverarbeitung", Tagungsband zum
Workshop Visual Computing, 16.-17.3.1994, Darmstadt
• Roller, D.; Bihler, M.; Stolpmann, M.: "Einsatz von Mosaic in der universitären Ausbildung", Tagungsband
des Symposiums Hypermedia in der Aus- und Weiterbildung, 12.-14.10.1994, Dresden
• Roller, D.; Stolpmann, M; Bihler, M: "Product modelling as a major integration factor for future CAD
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Wozny, J. Turner and K. Preiss (eds.), North Holland, 1989, pp. 207-220
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• Roller, D.: "Benutzbarkeitsaspekte von CAD-Systemen", CAD/CAM Manual 1988, Institute of industrial
Innovation, Linz, 1988, pp. 19-34
• Roller, D.; Mainguy, J.-P.; Kurz, W.: "Internal Design of Design Automation Software and its Consequences
for the User", MICAD 86, Proceedings of the fifth European Conference on CAD/CAM and Computer
Graphics, Hermes-Verlag, Paris, 1986, pp. 765-783
Dissertationen / PhD dissertations
• Stoyanov, E. "A viable architecture for autonomic management of distributed software components", 2010,
Universiät Stuttgart
• Lampasona C.: "3D Digital Analysis of Mammographic Composition", Universität Stuttgart, 29.08.2008
• Eck O.: "Ein cooperatives Transaktionskonzept für CAD-Datenbank" , Shaker Verlag, 2000, ISBN 3-82658202-0
• Schäfer D.: "Variantentechnologie unter besonderer Berücksichtigung von Elektrotechnik-CAD", Shaker
Verlag, 2003, ISBN 3-8322-1901-3
• Kreuz I.: "Die Heuristik Relevant Knowledge First für wissensbasiertes Konfigurieren in technischen
Domänen", Wissenschaftlicher Verlag Berlin, 2003, ISBN 3-936846-49-9
186
Frühere Diplom- und Studienarbeiten / Previous dipoma theses and student projects
Diplomarbeiten / Diploma theses
• Dursun Kemal Erbas: "CAD Feature Recognition of Machining Parts"
Projektkoordinator: Dr. Bernadetta Kwintiana Ane and MSc Leila Zehtaban, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
Bearbeitungszeit: 14.11.2011 – 15.05.2012
• cand. Inf. M. Tuncer: "Implementierung von Methoden zur Auswertung textueller Anforderungen in einem
WRSPM-Umfeld"
Projektkoordinator: Dipl.-Inf. A. Chamakh, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Michael Lee Parker: "Entwicklung von Verfahren und Auswertestrategien für neuartige Halbleiter-Gassensoren"
Projektkoordinator: Dr. Thomas Brosche, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Hai-Lang Thaic: "Konzeption und Implementierung eines OTX Test Frameworks für das emotive ODF"
Projektkoordinator: Dr. Jörg Supke, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Cand. Inf. Philipp Frank: "Erstellung eines intelligenten Systems zur Generierung von Komponenten für
formal beschriebene Fahrzeug-Netzwerke"
Projektkoordinator: Dipl.-Inf. Akram Camakh, Dipl. Inf. Sascha Opletal, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Rachid Hasni: "Surface Rekonstruktion (Flächenrückführung) basierend auf Multi-Resolution 3D Daten"
Projektkoordinator: Dr. Bernadetta Kwintiana Ane / M. Sc. Leila Zehtaban, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Kilic Tuncay: "Kundenerlebbare Diagnose mit Schwerpunkt Werkstattserver"
Projektkoordinator: Prof. O. Eggenberger, Prüfer: Prof. O. Eggenberger
• Henock Yohannes: "Analyse und Evaluierung von intelligenten Systemen für die Anwendung einer
Suchmaschine zum Ähnlichkeitsvergleich"
Projektkoordinator: Leila Zehtaban, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Lucian Christian Depold: "Framework zur Steuerung von prototypischen 3D-Ink-Jet-Druckanlagen auf der
Basis von National Instruments Embedded Controllern"
Projektkoordinator: Dipl-Ing. O. Refle, Prüfer: Prof. O. Eggenberger
• Sladjana Ristic: "Performance-Analyse von Methoden zum Vergleich der Formähnlichkeit für die CADKonstruktion"
• Piotr Marszalek: "Implementierung und Zugriffsoptimierung einer Datenbank von lasergescannten 3D
Objekten"
• Annette Hamm: "Erstellung eines Algorithmus zur optimalen Bildregistrierung von Röntgen- und
Laseraufnahmen am Beispiel der Fingermittelgelenke"
Projektkoordinator: Dr. Olaf Minet: Prof. Dr. D. Roller
• Florian Bamberger: "Umsetzung einer intelligenten Konstruktionsumgebung auf ein offenes CAD-System"
Projektkoordinator: Dipl.Inf. S. Opletal: Prof. Dr. D. Roller
Bearbeitungszeit: 15. 12.2008 - 16. 06 2009
• Junhui Li: "Extraktion und Adaption von Wissensstrukturen"
187
Projektkoordinator: Dipl.-Inf. S. Opletal, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Simon Zilliken: "Entwicklung einer domänenspezifischen Sprache zur textuellen Beschreibung von
AUTOSAR Modellen"
Bearbeitungszeit: 08.12.2008 - 09.06.2009
• Viet Long, Dang: "Konzeption und Realisierung eines Softwaretools zur Formoptimierung von FEMVolumenstrukturen"
• Pedro Sebastiao Correia: "Untersuchung von Techniken zur Abwehr von Insiderangriffen in Car-2-Car
Kommunikation"
• Truong An Nguyen: "Konzeption und Implementierung eines modularen Frameworks zur
Applikationsentwicklung im Bereich der Fahrzeugdiagnose"
Projektkoordinator: Dr. Jörg Supke, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Ina Giebler: "Untersuchung von Ansätzen zur Kollisionserkennung auf Grafikprozessoren und
Beispielimplementierung eines Algorithmus"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Jens Stiller/Dipl.-Inform. André Wiesner, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Muhammed Gül: "Vergleichende Übersicht von Algorithmen zur Erkennung von Formähnlichkeit"
• Yan Mo: "Automatisierung der Messdatenerfassung und –aufbereitung für den VIVA-Test mittels
Datenbank"
Projektkoordinator: Prof. Dr. D. Roller / Dr. Carola Eckstein, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Daniel Lange: "Untersuchung eines Softwareenwicklungsprozesses und Machbarkeitsanalyse im Kontext der
Einführung eines Dokumentenmanagementsytems"
Projektkoordinator: Prof. Dr. D. Roller / Dipl.-Ing. (FH) Florian Schuler, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Steffen Rüger: " Prototypische Entwicklung intelligenter Konstruktionsmethoden "
• Olivier Justin Feutseu Kamdem: "Konzeption eines Prozess zur Entwicklung und Pflege administrativer
Daten in einer inhomogenen Systemlandschaft"
Projektkoordinator: Dipl.-Inf. K. Soukup, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Herr Santiago Conti: (DAAD-UTN-Programm / Argentinien): "Implementierung eines Programms zur
Visualisierung von Digitalen Mammographischen Bildern "
Projektkoordinator: Constanza Lampasona, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Wolfram Nossak: "Gestaltungsmöglichkeiten für eine Ontologiegestützte Suche in Semantic Engineering"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. S. Dalakakis, Dipl-Inf. S. Opletal: Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Akram Chamakh: "Aufbereitung von Produktmodellen für den Einsatz im wissensbasierten CAD"
188
• Uranmandakh Amgalan : "Generierung von 3D Bildern aus digitalen Mammographie-Aufnahmen"
Projektkoordinator: C. Lampasona, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Emmanuella Amissah: "Automatische Erzeugung von Tabellen und Graphiken aus Phantombildern"
• Manuel Sampedro Ruiz: "Auswertung und Implementierung von Registrierungsmethoden in der digitalen
Mammographie"
Projektkoordinator: C. Lampasona, Prüfer: Prof.Dr. D. Roller
Bearbeitungszeit: 17. 05.2006 - 17. 11 2006
• Fabrice Larcher: "Modellierung der Reinigungswirkung einer Motoren-Reinigungsanlage"
Projektkoordinator: Herr Thomas Glau/ Mischa Plickat, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Markus Ganzmann: „Entwicklung einer pluginfähigen Metaebene für das plattformübergreifende User- und
Berechtigungsmanagement“
Projektkoordinator: Dipl. Inform. Michael Fußer, Prüfer: Prof. Dr. Otto Eggenberger
• Tibor, Schütz "Integration eines 3D-CAD-Kerns in Virtual Reality system"
Projektkoordinator: F. Haselberger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Juan Jose', Leal "Auswertung und Implementierung von Segmentationmethoden in der medizinischen
Bildbearbeitung"
• Ralf, Werner "Entwicklung und Implementierung eines UML-Compilers zur Produktmodellgenerierung"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. S. Opletal, R. Hochgeladen, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Christian, Johrend "Integration einer durchgängigen, bidirektionalen, Feature-basierten CAD/NCProzesskette am Beispiel des Drehprozesses"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. S. Heusinger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Alexander Hartelt: „Entwurf und Implementierung eines Client-Server basierten Management-Pakets zur
automatisierten Verteilung und Wartung von Software“
Projektkoordinator: Prof. Dr. Otto Eggenberger, Prüfer:Prof. Dr. Otto Eggenberger
Zeitraum:23.06.2004 – 15.12.2004
• Simon, Thiel "Lernender Agent zur Wissensextraktion aus dem Aktiven Semantischen Netz"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. S. Dalakakis, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Marc, Reiter "ASN-Einsatz im mittelständischen Unternehmen"
Projektkoordinator: Dr.-Ing. M. Mesina, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Carsten, Bube "Umfassende Datenstruktur eines Expertensystems Schieneninfrastruktur"
Projektkoordinator: Prof. Dr. -Ing. U. Martin, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Marcus, McCallister "Integration des CAD-Systems AutoCAD in ein RPD-Umfeld"
• Rainer, Reichel "Entwicklung und Implementierung eines ECA-Moduls für den Einsatz im RPD-Umfeld"
• Thomas, Nowotny "Analyse und Neuentwurf eines Grundsystems für Benutzungsoberflächen von
unterschiedlichen Verpackungsmaschinen"
189
Projektkoordinator: Dr.-Ing. M. Schank, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Li, Yao "Entwicklung eines wissensbasierten Feature-Editors auf Basis CAA(CATIA V5) für die
Konstruktion von Karosserieteilen"
• Oswald, Heinz "Virtual Enterprise: Ansätze für eine generische Plattform"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. A. Staebler, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Lars, Holowko "Entwurf/Implementierung einer Schnittstelle Konfiguration-CAD/ECO"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. I. Kreuz, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Guerra Maldonado, Carlos "Analyse der Abbildbarkeit des standartisierten NIS/Partsman-Geometrieinferface
und Implementierung auf CATIA Version 5"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. F.-J. Grobbel, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Wu, Bo "Design und Implementierung eines Modells und Algorithmus zur Auswertung, Visualisierung und
automatischen Aufbereitung von SAP R/3 Performance Kennzahlen"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. A. Polensky: Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
Bearbeitungszeit: 15.11.2000 – 12.06..2001
• Frank, Wolfgang "Repräsentation geometrischer Modelle im ASN"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. O. Eck: Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Buschle, Jürgen "Konfigurator zur Evaluierung von Angeboten"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. O. Eck: Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Knauer, Marjan "Konzipierung eines 3D CAD-Systems unter Linux"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. Ch. Bolay : Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Löffler, Harald "Konzeption und Realisierung einer Schnittstelle zum Austausch diagnoserelevanter Daten
zwischen dem Stücklistensystem und der Diagnosebank"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. B. Schmeink : Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Klepser, Rainer "Vorgehensweise zur Lösung kritischer Probleme –Benutzereinbindung, Softwareverteilungbei der Einführung von standortübergreifender, unternehmensweiter Client-/Serversysteme"
Projektkoordinator: P. Vlatten,Projekt- u. Teamleiter DaimlerChrysler : Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Bantel, Michael "Modellierung von Workflows in aktiven Produktdatenbanken"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. O. Eck : Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Gauchert, Achim"Computergestütztes Managementsystem für Technologie und Prozeßwissen in den frühen
Phasen der Produktentwicklung"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. O. Eck / Dipl.-Ing. Koch: Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Effenberger, Ira "Aufbau eines CAS.CADE-basierten Wireframemodellierers"
Projektkoordinator: Dr.-Ing S. Roth-Koch, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller / Prof. Dr. E. Westkämper
• Brezing Thomas "Geschäftsprozeßoptimierung durch Einsatz eines satellitenbasierenden
Kommunikationssystems und Telematik im Transportkreislauf"
Projektkoordinator: Th. Graf : Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
190
• Chen, Xuejun "Entwurf und Realisierung eines datenbankgestützten simulationsfähigen Design-Editors für
Fahrerinformationssysteme"
Projektkoordinator: Dr. Straub: Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Haug, Andreas "Algorithmen zur Erzeugung von Kantenreisezeit-Ganglinien"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Aleksic : Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Schemeinda, Christoph "Anwendung zur Sicherstellung der logischen Konsistenz einer
Fahrzeugkonfiguration"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. I. Kreuz : Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Feil, Klaus "Definition von Szenen für dreidimensionale Objekte und fotorealistische Darstellung durch
Raytracing"
Projektkoordinator: Prof. Dr. D. Roller / Prof. Dr. I. Grieger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Scherer, Andreas "Entwurf und Verwirklichung eines Constraint Konzeptes für ein Simulationstool"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. T. Kenk / Dr.-Ing. U. Sailer, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Loth, Elmar "Entwicklung einer Basissoftware für internet-basierte 3D-Konfigurationssysteme"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. J. Dauner, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller / Prof. Dr. H.J. Bullinger
• Wolf, Kai "Qualitätskontrolle gefertigter CAD-Modelle durch Auswertung optischer Aufnahmen anhand
diskreter Meßpunktwolken "
Projektkoordinator: Dipl.-Math. D. Schäfer, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Denneler, Ulrich "Verfahren bei Verkehrsmessungen zur Verkehrsprognose"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Aleskic, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Müssle, Jens "Visionsmanagement im Aktiven Semantischen Netz"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. O.Eck, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Rieg, Berthold "Erweiterte Mechanismen und Inferenzen zur Präsentation des semantischen Wissens im
ASN"
• Schwarz, Pierre "Entwurf und Implementierung eines Prototypes zur Visualisierung von wissenschaftlichtechnischen Meßdaten, insbesondere in Echtzeit"
Projektkoordinator: Prof. Dr. D. Roller / Prof. Dr. I. Grieger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Wältken, Peter "Internet-Technologien zur Visualisierung von ASN-Modellen"
• Herrmann, Gerd "Entwurf eines Editors für allgemeine Polyeder und Darstellung nach dem RadiosityVerfahren"
Projektkoordinator: Prof. Dr. I. Grieger, Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Häuser, Steffen "Generierung, Darstellung und Interaktionen mit Voxel "
• Krimmer Tobias "Ebene Schnitte von -Spline-Körpern"
191
• Luik, Oliver "Integration von ODL und OQL mit dem Aktiven Semantischen Netz"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. O. Eck, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Alvarez, Adrian "Austauschformate für das Aktive Semantische Netz"
• Caragiozidis,Michael "Architektur und Bedienkonzept für Internet-Anwendungen im KFZ"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. P. Rauleder (DB), Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Kotorlis, Georgios "Entwicklung einer verteilten Programmierschnittstelle für ein Aktives Semantisches Netz
• Meyer, Wolfgang "Erstellung eines Frontendes für ein experimentelles CAD-System"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. H. Kohl, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Böhmerle, Frank "Entwicklung eines Werkstattsteuerungssystems"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Bihler / Dipl.-Ing. J. Salaw, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Surhaman, To "Entwicklung eines graphischen Monitors für das Aktive Semantische Netz"
• Etzel, Dieter "Zerlegung polygonal begrenzter Flächen in konvexe Vierecke als Grundlage zur Lösung
partieller Differentialgleichungen"
Bearbeitungszeit: 15.12.1996 - 15.06.1997, jedoch bereits am 07.04.1997 abgegeben
• Kaltenecker, Oliver "Evaluierung des Einsatzes von OODBMS als Basis von CAD-Systemen am Beispiel
von HP PE/SolidDesigner"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Bihler, Dipl.-Inform P. Kutschera (HP), Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Kuffler, Georg "Umfassendes Undo-Konzept für ein objektorientiertes ECAD-System unter Berücksichtigung
des CAD-Referenzmodells"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. B. Dettlaff (TCS), Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Ermer, Andreas "Neugestaltung der Graphischen Benutzeroberfläche für das Modellbasierte Simulations- und
Diagnosesystem roon "
• Friedrich, Alexandar "Modellentwicklung zur Prozeßketten-Auswahl im Rapid Prototyping"
• Meier, Uwe "Entwicklung eines Erfahrungsmanagementsystems für die Unikatherstellung"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Bihler, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Klostermann, Horst "Kooperative Transaktionskonzepte in einem Aktiven Semantischen Netz"
• Hitz, Michael "GRIPSS: Architektur-Sketching-System mit flexibler Objektmodellierung und
Benutzeradaptivität"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Stolpmann, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
192
• Ziegler, Michael "GRIPSS: Feature-basiertes, interaktives Skizziersystem"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Stolpmann Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Zhang, Weimin "Werkzeug zur datenbankneutralen, graphikbasierten Informationsabfrage"
• ShojaZadeh Hormoz "Agenten für Selektion und Strukturierung von Wissen aus dem kooperativen
Engineering"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. O. Eck / Dipl.-Inform. M. Wolber, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Zhang, Zhongkung "Einsatz von OODBMS für die gruppengestützte technische Modellierung"
• Frank, Anett "Entwicklung einer aktiven Komponente für ein Aktives Semantisches Netz"
• Jager, Isidor "Spezifikation und Umsetzung einer Modellierungssprache für ein Aktives Semantisches Netz"
• Spiegel, Martin "GRIPSS: Entwicklung eines adaptiven, benutzergesteuerten Skizzeneditors"
• Babel, Robin "Interaktives Entwerfen von B-Spline-Körpern
Projektkoordinator: Prof. Dr.-Ing. I. Grieger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Holub, Jürgen "Entwicklung eines objektorientierten Datenmodells für hypermediale Dokumente im
betrieblichen Umfeld"
Bearbeitungszeit: 24.11.1995 -07.06.1996
• Maile, Annette "Adaptive Informationsaufbereitung
• Müller, Ralph "Erstellung eines Feature-Modelling-Prototyps"
Bearbeitungszeit: 01.12.1995 - 31.05 1996
• Kang, Xu "Entwicklung und Implementierung einer Benutzungsoberfläche zur modellgestützten
Fehlerbaumentwicklung
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. J. Mauss, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Kühweg, Michael "Produktionsplanung auf einem Bedarfsgraph zur Durchführung einer interaktiven ÖkoBilanzierung
Projektkoordinator: Dipl.-Math.. U. Rey / Dipl.-Inform. M. Bihler, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Frühwacht, Silvia "Entwurf einer graphischen Abfragesprache für Datenbankmangementsysteme"
• Lössel, Florian "Entwurf und Implementierung eines Graphischen Topologie-Editors zur Visualisierung
logischer und physikalischer Abhängigkeiten in HP PowerView"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. R. Maderholz, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Schönle, Thomas "Konzeption und Entwicklung eines Browsers zur graphischen Präsentation und
interaktiven Navigation im Hyperspace"
193
• Hekersmans, Arndt "Konzeption, Aufbau und Test einer Ablaufsteuerung für einen bahngesteuerten
Manipulatorarm"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ch. Schaeffler (IFI), Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Scherschel, Christian "Parametric Modelling in GRIPSS"
• Frim, Christopher "Design und Realisierung eines Bestandsverwaltungsprogramms für Leihgeräte im Bereich
der Medizinfertigung"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Bihler / Dipl.-Ing. R. Junger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Schürrle, Martin "Entwicklung eines graphis-interaktiven Abfragewerkzeugs für eine relationale Datenbank "
• Von der Ohe, Kai "Objektorientierte Analyse, Entwurf und Implementierung von Strukturen für ein PPSSystem"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Bihler / J. Arnold, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Sperling, Christoph "Prototyphafte Realisierung eines werkstattgerechten NC-Programmiersystems auf Basis
der OSACA-Steuerungk "
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. Ströhle / Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Kopsch Jürgen "Aktives semantisches Netz für Konstruktionsbeziehungen innerhalb der Produktentwicklung"
Projektkoordinator:Dr. Hirschmann / Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Hizly, Giray "Prototypische Entwicklung eines Konstruktionsskizzeneditors für ein künftiges ECAD-System"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. B. Dettlaff, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Wegener, Harald "Entwicklung eines Eye-Tracking Moduls zur erweiterten Steuerung eines Echzeit 3DRenderes"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. O. Riedel / Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Alber, Markus "GRIPSS: Constraint Modeller"
• Henne, Reinwald "Editieren im PHIGS - Struktur - Speicher"
Projektkoordinator: Prof. Dr. I. Grieger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller, Prof. Dr. I. Grieger
• Becher, Andrea "Modellieren von Trimmkurven auf Basis von B-Spines mit PHIGS"
Projektkoordinator: Prof. Dr. I. Grieger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller, Prof. Dr. I. Grieger
• Zemanek, Bernd "Redesign von GRIPSS für den Einsatz einer Multiuser/Multitasking-Umgebung"
• In`t Veld, Peter "GRIPSS: Adaptive, constraint-behaftete Stroke-Analyse und -Synthese"
• Weber, Jürgen "Graphischer Editor zur Festlegung multimedialer Präsentation mittels Visueller
Programmierung"
194
• Molisch, Andreas "POET: Eignungsanalyse eines OODBMS für die technische Modellierung"
• Ocker, Ralf "Entwurf und Realisierung einer Client-Server-Softwarearchitektur in einer heterogenen
Hardware- und Betriebssysemumgebung"
Projektkoordinator: Prof. Dr. D. Roller / Dipl.-Ing. J. Lorey, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Straub, Michael "Visualisierung der Geometrie von Werkstücken während der Simulation des
Umformungsprozesses mit PHIGS unter UNIX"
Projektkoordinator: Prof. Dr. I. Grieger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Richert, Uwe: "Entwurf und Implementierung einer frei konfigurierbaren CAD-Benutzungsschnittstelle"
• Hofmann, Martin: "On Screen Digitalisierung gescannter CAD-Zeichnung in ME 10"
• Ancutici, Michael: "Datenverschlüsselung, Versiegelung von Dokumenten"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Bihler, Dipl.-Inform. M. Stolpmann, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Pecher, Frank: "GRIPSS: Constraint Modeller"
• Schley, Alexander: "Entwurf und Realisierung eines Client-Server-Kommunikationsmoduls auf Basis des
Boardcast Message Server-Konzepts"
Projektkoordinator: Dipl.-ing. G. Degitz, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Rüdiger, Klaus: "Geometrische Modellierung von Körpern mit einem Lokalisierer"
Projektkoordinator: Priv.-Doz. Dr. I. Grieger/Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Wahl, Martin: "Automatische Analyse von Konturen aus Handskizzen"
• Frech, Stefan: "Verarbeitung von Pixelbildern"
Projektkoordinator: Priv.- Doz. Dr. I. Grieger/Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Schmidt, Thomas: "Entwicklung einer Technik zur automatischen Auswahl eines bildbezogenen, optimalen
Kompressionsverfahrens"
• Böck, Matthias: "Entwurf und Implementierung eines benutzerfreundlichen Systems zur interaktiven
Bearbeitung"
Projektkoordinator: Priv.- Doz. Dr. I. Grieger, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Nebel, Harald: "Entwurf und Implementierung eines "retrieval"-optimierten Algorithmus für komprimierte
Bildspeicherung"
Projektkoordinator: Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
195
• Lokowandt, Georg: "Konzeption und Implementation eines Editors zur Verarbeitung von Handskizzen"
Studienarbeiten / Student projects
• Ramzy Saleh: "Erstellung eines virtuellen Prototypen um Informationsüberflutungen zwischen Steuergeräten
zu Simulieren"
Projektkoordinator:- Dipl.-Inf. A. Chamakh, Prüfer:- Prof. Dr. D. Roller
Bearbeitungszeit:-10.01.2011 - 12.07.2011
• Mario Bittner: "Entwicklung eines Security Konzepts für Web Anwendungen um universitären Umfeld und
einer beispielhaften Umsetzung"
Projektkoordinator:-J. Stobbe, Prof. Dr. Eggenberger, Prüfer:-Prof. Dr. O. Eggenberger
• Steffen Rüger: "Anbindung eines 3D-CAD Systems an eine wissensbasierte KonstruktionsumgebungUm die
Wettbe"
Projektkoordinator:-Dipl.-Inf. S. Opletal, Prüfer:-Prof. Dr. D. Roller
Zeitraum:-01.12.2005 - 02.06.2006
• Santiago Conti: "Implementierung eines Programms zur Visualisierung von Digitalen Mammographischen
Bildern"
Projektkoordinator:-C. Lampasona Prüfer:-Prof. Dr. D. Roller
• Alexander Becker: „Erstellen einer Online-Hilfe für ein Fachpraktikum“
Projektkoordinator: Prof. Dr. Otto Eggenberger, Prüfer:Prof. Dr. Otto Eggenberger
Zeitraum: 22.11.2004 - 24.05.2005
• Aydin Kaya: „Unter Linux eingerichtete unbeaufsichtigte Installation von Windows Server 2003“
Projektkoordinator: Prof. Dr. Otto Eggenberger; Prüfer:Prof. Dr. Otto Eggenberger
Zeitraum:13.12.2004 - 14.06.2005
• Habib Frad, Roland Niese: „Verwendung des Microsoft RIS-Servers zur unbeaufsichtigten Installation und
Konfiguration von Betriebssystemen im Umfeld studentischer Rechnerpools an der Universität / Use of the
Microsoft RIS-Server for unattended installation and configurationof operating systems in the environment of
student computer pools at the university”
Project coordinator: Prof. Dr. Otto Eggenberger, Prüfer/Examiner:Prof. Dr. Otto Eggenberger
Bearbeitungszeit / Periode:01.02.2004 - 31.07.2004
• Anastasios Kozas: “Einrichtung eines Schulungsraumcomputers unter Windows 2000/2003 Server für ein
Betriebssystempraktikum / Establishing a training room computer under Windows 2000/2003 Server for an
operating system praktical”
Project coordinator: Prof. Dr. Otto Eggenberger, Prüfer / Examiner:Prof. Dr. Otto Eggenberger
Bearbeitungszeit / Periode: 15.03.2004 - 15.09.2004
• De Fracisco Guisasola, Daniel "Erstellung und Nutzbarmachung von Ontologien im Rahmen der
Produktentwicklung"
Projektkoordinator: Dipl. –Inf. S. Opletal, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Shao, Haibo "Entwicklung eines Transaktions-Agenten innerhalb eines Multiagentensystems für das Rapid
Product Development"
• Amgalan, Uranmandakh, Hilkert Heiko "Implementierung eines Gleichungssystems zur Abschätzung des
Verhältnisses von Drüsengewebe zu Fettgewebe in der digitalen Mammographie"
Projektkoordinator: Constanza Lampasona, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
196
• Kaya, Aydin "Unter Linux eingerichtete unbeaufsichtigte Installation von Windows Server 2003"
Projektkoordinator: Prof. Dr. Otto Eggenberger, Prüfer: Prof. Dr. Otto Eggenberger
• Becker, Alexander "Erstellen einer Online-Hilfe für ein Fachpraktikum"
• Kozas, Anastasios "Einrichtung eines Schulungsraumcomputers unter Windows 2000/2003 Server für ein
Betriebssystempraktikum"
• Frad, Habib, Niese, Roland "Verwendung des Microsoft RIS-Servers zur unbeaufsichtigten Installation und
Konfiguration von Betriebssystemen im Umfeld studentischer Rechnerpools an der Universität"
• Reiter, Marc "Entwicklung und Implementierung eines Constraints-Moduls für den Einsatz im RPD-Umfeld"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. M. Mesina, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Bube, Carsten "Simulation der Streckenleistungsfähigkeit von Schienenbahnen"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. H. Dobeschinsky, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Opletal, Sascha "Entwicklung und Implementierung eines Retrieval-Agenten für den Einsatz im Rapid
Prototyping Delevopment"
• Mack, Joachim "Realisierungskonzept für die Implementierung eines Software-Prototypen für ein ECAD
Variantenmodul"
Projektkoordinator: Dipl.-Math. D. Schäfer, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Gao, Jie "Unterstützung der FMEA-Methodik mittels einer Wissenbasis"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. H. Ruppert, Dipl.-Ing. P. Müller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Thaler, Andreas "Objektorientierte Schnittstelle für das Aktive Semantische Netz"
• Föhl, Frank "Einsatz von 3D Texturing für die Visualisierung technisch-wissenschaftlicher Daten in einer
Virtual Reality Umgebung"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. D. Rainer, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Gussmann, Pablo "Implementierung beleuchteter Linien zur Visualisierung von Vektorfeldern als modul in
COVISE"
Projektkoordinator: Dr.-Ing. U. Lang, Dipl.-Inform O. Eck, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Kada, Martin "CAD-Arbeitsplatz mit Zweihadbedienung"
• Brezing, Thomas "Aufbau eines Netzwerks und Erstellung einer Programmfamilie für die Bereiche CAM und
CaQ im Musterbau"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. (FH) R. Mader, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Loth, Elmar "Entwicklung und Umsetzung eines Systems zur räumlichen Platzierung von Objekten in
VRML"
197
• Baumer, Matthias "Konzistenzerhaltung replizierter Daten im ASN"
• Flemmer, Viktor "Präzisionsschnittstelle mit Hilfe eines 3D-CAD/CAM für das Wasserstrahlschneiden"
Projektkoordinator: Dr. K. Kille / Dipl.-Ing. U. Schapöhler, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Scherer, Andreas "Entwicklung eines Demonstrationspaketes zu Mathematische Grundlagen des CAD"
• Böhmerle, Frank "Modellierung und Simulation von Geschäftsprozessen"
Bearbeitungszeit: 01.02.1997- 31.07.1996
• Böhmerle, Frank "Modellierung und Simulation von Geschäftsprozessen"
• Meyer, Wolfgang "Entwicklung eines Demonstrationspaketes "Geometrische Modellierung" "
• Shoja-Zade, Hormoz "Agenten für Selektion und Strukturierung von Wissen aus dem kooperativen
Engineering"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Wolber / Dipl.-Inform.O. Eck, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Frank, Anett "Entwicklung einer aktiven Komponente für ein Aktives Semantisches Netz
• Wältken, Peter "GRIPSS: Online-Zugangskontrolle durch Unterschriftenvertifikation"
• Hitz, Michael "GRIPSS: Konzeption eines Architektur-Sketching-Systems"
• Rund, Christian "Navigation im Hyperspace: Mark & Link"
• Friedrich, Aleksandar "Entwicklung einer Programmierschnittstelle für ein Aktives Semantisches Netz der
Basis des objektorientierten Datenbanksystems ObjectStore
• Dietrich, Michael "Zeitbegriff im Aktionenmaodell"
• Ziegler, Michael "GRIPSS: Effiziente Datenstrukturen und Algorithmen"
• Kuffler, Gernot "CAD-Softwareentwicklung nach ISO 9001"
198
• Jager, Isidor "Entwicklung einer vektorbasierten, graphikorientierten HTML-Erweiterung"
• Kalbacher, Martin "Graphische Aufbereitung von Daten für HTML-Dokumente"
• Kußmaul, Timo "Studie über objektorientiertes Architekturmodell für künftige CAD-Systeme"
• Müller, Ralph "Analyse von CAD-Systemen für das Schreiner-Handwerk"
• Maile, Annette "Analyse von OODBMS für die technische Modellierung"
• Anglett, Andreas "Analyse von Software-Werkzeugen und Erstellung einer kompakten Dokumentation"
• Hawa, Rayed "Engineering Data Management -Begriffsdefinition und Einordnung in das betriebliche
Umfeld- "
Projektkoordinator: Dr. Groth / Dipl.-Inform. M. Bihler, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Schönle, Thomas "Interaktive Datenbank-Abfragen über Mosaic / HTML"
• Frühwacht, Silvia "Nutzung von Shell-Skripts aus Mosaic, adaptive Informationsaufbearbeitung über
Zugriffsberechtigungen"
• Wannenmacher, Michael "GRIPSS: Vergleich von verschiedenen Verfahren zur Analyse von
Freihandeingaben"
• Spiegel, Martin "GRIPSS: Modellierung mit Freiform-Kurven"
• Speemann, Peter "Bildschirmorientierter Vektorgraphikeditor mit TEX-kompatibler Ausgabe"
• Brehm, Oliver "Graphischer Editor für sensitive Bildbereiche"
• Stark, Ralph "Entwicklungsumgebung für HTML-Dokumente"
• Seitz, Volker: "CAD-Datenkonverter für STEP"
• Oberdorfer, Matthias: "GRIPSS: interaktive Oberfläche für 3D Skizzen"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Stolpmann; Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Kühweg, Michael: "GRIPSS-Eignungsanalyse von Eingabe-Devices sowie User-Interfaces"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. M. Stolpmann; Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Alber, Markus:"Erzeugung von Restriktionen in Liniengraphiken"
• Miesauer, Manfred: "Entwurf und Realisierung eines Meldungs-Managementsystems"
Projektkoordinator: Dr. B. Eilebrecht / Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Meyer, Jörg: "Textselektion/-erkennung innerhalb von bitmap-orientierten Konstruktionszeichnungen"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. B. Dettlaff, Prüfer:Prof. Dr. D. Roller
• Schürrle, Martin: "Offline-Programmierung optischer Koordinatenmessgeräte am CAD-System"
Projektkoordinator: Dipl.-Ing. M. Recknagel / Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Hekermans, Arnd: "Konzeption und Implementierung eines konfigurierbaren Eingabesystems für
zweidimensionale Umgebungsmodelle"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. J. Müllerschön / Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Zemanek, Bernd: "Auswertung von Andruckstärke, Geschwindigkeit und Beschleunigung innerhalb von
GRIPSS"
• Pecher, Frank: "GRIPSS: Constraint Modeller"
• Knuppe, Gunnar: "Makro-Sprache für 3D-Graphikobjekte"
Projektkoordinator: Dipl.-Inform. D. Genikomsidis/Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Hess, Bernd: "Entwicklung und Implementierung eines Auskunfts- und Steuerungssystems für einen
Auftragsleitstand"
Projektkoordinator:Dr. W. Schweizter/Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Bock, Bernhard: "Entwicklung und Implementierung eines Prozeßvisualisierungsmoduls für einen
Auftragsleitstand"
Projektkoordinator: Dr. W. Schweizter/Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
• Hoffmann, Jürgen: "Sprachunabhängige Aufbereitung von graphischen Ergebnissen beim Einsatz von
Arbeitsplatzrechnern im Verkehrswesen"
Projektkoordinator: Prof. Dr. G. Heimerl/Prof. Dr. D. Roller, Prüfer: Prof. Dr. D. Roller
199

Annual report 2014 - Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme

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