Bachelor-/Master-Arbeiten

Zum Thema „Optimierung von Arbeitsumgebungen im Logistiksektor durch Integration von Technologien in Exoskelette zur Minimierung von Umgebungsparametern“

Hintergrund:

  • Arbeitsumgebungen im Logistiksektor sind von verschiedenen Umgebungsparametern wie Lichtverhältnissen, Geräuschkulisse, Temperatur und Luftqualität geprägt. Obwohl bereits Exoskelette eingesetzt werden und Möglichkeiten zur Verbesserung von Ergonomie und Leistung bieten, können zusätzliche Umgebungsparameter die Arbeitsweise beeinflussen. Die Nutzung von Exoskeletten als Plattform zur Implementierung von Technologien könnte den Einfluss dieser Umgebungsparameter minimieren und die Arbeitsbedingungen optimieren.

Aufgabenbeschreibung:

  • Literaturrecherche zu den Auswirkungen ausgewählter Umgebungsparameter auf die Arbeitsleistung und Gesundheit der Mitarbeiter im Logistiksektor
  • Analyse bestehender Arbeitsumgebungen unter Berücksichtigung der identifizierten Umgebungsparameter
  • Auswahl eines Umgebungsparameters und Identifizierung von Verbesserungspotenzialen
  • Entwicklung einer anwendungsnahen Lösung zur Optimierung des ausgewählten Umgebungsparameters z.B. durch die Integration in ein Exoskelett
  • Durchführung von Tests und Evaluation in einer realen Umgebung
  • Dokumentation der Methodik, der Implementierung und der Ergebnisse der Evaluierung.

Zielsetzung:

  • Entwicklung einer Methodik zur Optimierung von Arbeitsumgebungen durch die Integration von Exoskeletten unter Berücksichtigung ausgewählter Umgebungsparameter

Voraussetzung:

  • Studium in Systems Engineering oder Produktionstechnik
  • Interesse an innovativen Technologien wie Exoskeletten und deren Anwendung in der Praxis
  • Grundlegende Programmierkenntnisse sind von Vorteil
  • Sehr gute Deutsch –und Englischkenntnisse
  • Methodische und strukturierte Arbeitsweise, sowie selbständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Ansprechpartner:

BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
Burak Vur
E-Mail: vur@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50054

Zum Thema „Kamerabasierte Objekt-Posenschätzung für robotergesteuertes Greifen“

Motivation:

  • In kollaborativen Montagestationen werden Roboter und Menschen zu einem gemeinsamen System vereint, um effiziente Fertigungsprozesse zu ermöglichen
  • Präzise Erfassung von Objektpositionen der Bauteile ist entscheidend für erfolgreiche Greifaktionen der Roboter in kollaborativen Arbeitsumgebungen
  • Kamerabasierte Systeme bieten vielversprechende Lösungen für die Echtzeitlokalisierung und Posenschätzung von Objekten

Aufgabenbeschreibung:

  • Umfassende Literaturrecherche zu aktuellen Methoden der Objekt-Posenschätzung und deren Anwendungen in kollaborativen Montageumgebungen
  • Entwicklung eines kamerabasierten Systems zur Echtzeit-Erfassung und -Verarbeitung von Objektpositionen
  • Implementierung von Algorithmen zur Bildverarbeitung und maschinellen Lernalgorithmen zur präzisen Posenschätzung
  • Integration des entwickelten Systems in eine robotergesteuerte Greifanwendung und Durchführung von Experimenten zur Evaluierung
  • Analyse der Ergebnisse, Identifizierung von Stärken und Schwächen des Systems sowie Vorschläge zur weiteren Verbesserung

Zielsetzung:

  • Ziel der Masterarbeit ist die Entwicklung einer innovativen Methode zur Objekt-Posenschätzung mittels Kameratechnologie
  • Diese Methode soll das robotergesteuerte Greifen in kollaborativen Montagestationen ermöglichen

Voraussetzungen:

  • Studium in Systems Engineering oder Produktionstechnik
  • Programmierkenntnisse, vorzugsweise in Python und/oder C++
  • Kenntnisse in Bildverarbeitung, maschinellem Lernen und Robotik sind von Vorteil
  • Sehr gute Deutsch –und Englischkenntnisse
  • Methodische und strukturierte Arbeitsweise, sowie selbständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Ansprechpartner:

BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
Burak Vur
E-Mail: vur@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 – 50054

Zum Thema „Entwicklung einer Methode zur Auswahl gesundheitsförderlicher Maßnahmen in manuellen Arbeitsprozessen“

Motivation:

Unternehmen stehen bei der Implementierung und Entwicklung technischer Systeme häufig vor der Herausforderung eine anforderungsgerechte Auswahl unter den verschiedenen Lösungen zu treffen. Zur Unterstützung der Beteiligten bietet es sich an, den Auswahlprozess z.B. mit einem Expertensystem zu automatisieren, wofür die unterschiedlichen Lösungen zunächst digital erfasst und abgebildet werden müssen.

Problemstellung:

Häufig existiert eine große Variantenvielfalt mit einer Vielzahl von Systemeigenschaften und Ausprägungen, wobei oftmals verschiedene Bezeichnungen für gleiche Systemmerkmale oder deren Ausprägungen verwendet werden. Die Katalogisierung ist zeitaufwändig und von häufig wiederkehrenden Arbeitsschritten geprägt. Sich ändernde Produktangebote erschweren darüber hinaus die Aktualität der Kataloge zu gewährleisten. Webcrawler und einheitliche, maschinenlesbare Schemata können hierbei Abhilfe schaffen. Aus dieser Problematik kann der Bedarf nach einer Methode formuliert werden, die den effizienten Aufbau eines Lösungskatalogs ermöglicht und niederschwellig zugänglich macht.

Zielsetzung:

Im Rahmen der Arbeit soll ein System zur Katalogisierung variantenreicher Produkte entwickelt werden. Im Detail sollen dabei folgende Teilziele erreich werden.

  • Recherche zum technischen Stand der Abbildung variantenreicher Lösungen im Kontext Semantic Web
  • Konzeption einer Vorgehens zum Übertragen von Systemeigenschaften in Datenstrukturen für das systematische Katalogisieren variantenreicher Lösungen
  • Umsetzung einer Nutzerschnittstelle für die Definition einheitlicher Schemata und Katalogisierung der Lösungen
  • Funktioneller Nachweis durch exemplarisches Abbilden von Exoskeletten oder FTF
  • Evaluation der Usability in einer Nutzerstudie

Voraussetzung:

  • Abgeschlossenes Bachelorstudium (Produktionstechnik oder Systems Engineering)
  • Bachelorarbeit mit der Note „Sehr gut"
  • Gute Englischkenntnisse (wichtig für das Verstehen von wissenschaftlichen Papieren)
  • Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Ansprechpartner:

Nils Hendrik Hoppe
E-mail: hpp@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50181

Zum Thema „Ökobilanzierung (LCA) von 3D-gedruckten Schuhen“ ab sofort, Masterarbeit

Hintergrund:
  • Die Produktion von Schuhen und Kleidung hat einen signifikanten Anteil an den globalen Emissionen
  • 3D-Druck als alternatives Produktionsverfahren kann dazu beitragen, die Umweltwirkungen zu reduzieren
  • Inwiefern Emissionen vermieden werden können, ist noch nicht wissenschaftlich untersucht.
Aufgabenbeschreibung:
  • Durchführung einer Ökobilanzierung nach DIN EN ISO 14040/44 (Nutzung der Software Umberto)
  • Ausarbeitung unterschiedlicher Produktions- und Logistikszenarien
Zielsetzung:
  • Bestimmung der Umweltwirkungen von 3D-gedruckten Schuhen
  • Vergleich zwischen klassischer und 3D-Druck-basierter Schuhproduktion
Voraussetzungen:
  • Studium Produktionstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen oder vergleichbares
  • Erfahrungen in der Erstellung von Ökobilanzen
  • Sehr gute Deutschkenntnisse
  • Eigenständigkeit
Ansprechpartner:
 
BIBA, Forschungsbereich: IPS
Markus Trapp
E-Mail: tap@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50146

Zum Thema „Verwendung von Ontologien zur Unterstützung der Fehlersuche in Montagevorranggraphen von Montageassistenzsystemen“ ab sofort

Motivation:

  • Die steigende Nachfrage nach individuell angepassten Produkten führt zu einer erhöhten Variantenvielfalt in der Produktion. Im Falle von auftretenden Fehlern bei hergestellten Produkten besteht die Möglichkeit, das Ursprungswissen über diese Fehler auf andere Produktvarianten zu übertragen, sofern ein umfassendes Prozesswissen vorhanden ist. Allerdings gestaltet sich dieser Wissenstransfer schwierig, wenn ähnliche Prozessabfolgen auch in anderen Produkten Verwendung finden und die semantische Verbindung fehlt. Oft werden Synergien zwischen den Varianten erst erkannt, wenn auch in diesen Fehler auftreten.

Problemstellung:

  • Ontologien bieten die Chance, ein einheitliches Verständnis von Informationen zu schaffen und somit eine klare Trennung zwischen fachlichem Wissen und operativem Wissen zu ermöglichen. In dieser Hinsicht zielt diese Masterarbeit darauf ab, die Nutzung von Ontologien zur Unterstützung der Fehlersuche in Montagevorranggraphen von Montageassistenzsystemen zu erforschen, um die Wahrscheinlichkeit für Fehler in Varianten und gleichen Prozessfolgen abschätzen zu können.

Zielsetzung:

  • Entwicklung bzw. Anpassung einer Ontologie für die manuelle Montage
  • Entwicklung einer Methode, die die Ähnlichkeiten zwischen Teilgraphen in Montagevorranggraphen mithilfe von Ontologien identifizieren
  • Die Anwendbarkeit und Praxistauglichkeit der entwickelten Ansätze durch Experimente und Validierung anhand eines Beispielmontageprozesses zu demonstrieren.

Voraussetzung:

  • Interesse an den Bereichen Fertigungstechnik, künstliche Intelligenz und Ontologien.
  • Grundlegende Kenntnisse in der Programmierung, vorzugsweise Python
  • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit
  • Gute Englischkenntnisse (wichtig für das Verstehen von wissenschaftlichen Papieren)
  • Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift

Ansprechpartner:

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

Zum Thema „Konzeption und Integration eines sensorgestützen Erfassungssytem zur Ergonomieoptimierung in Exoskeletten“ ab sofort, Masterarbeit

 
Hintergrund:
  • Trotz einer zunehmend von Technologie geprägten Umgebung nimmt der Mensch weiterhin in verschiedenen beruflichen Kontexten eine bedeutende Rolle ein. Innerhalb der letzten Jahren haben Exoskelette als innovative Technologie zur Unterstützung menschlicher Bewegungen und Leistungssteigerung immer mehr an Bedeutung gewonnen. Exoskelette bieten das Potenzial, die Art und Weise, wie Menschen arbeiten, sich bewegen und interagieren, grundlegend zu verändern. In diesem Kontext befasst sich die vorliegende Arbeit mit der Konzeption und Integration eines sensorgestützten Erfassungssystems in Exoskeletten, um Einblicke in ergonomisch relevante Faktoren aufzuzeigen und ggf. zu optimieren.
 
Aufgabenbeschreibung:
  • Literaturrecherche und Analyse relevanter physikalischer Größen und ergonomischen Parametern, die für die Erfassung und Bewertung von Bewegungsabläufen und Haltungen im Kontext von Exoskeletten relevant sind.
  • Bewertung und Zusammenstellung bestehender Systeme, um ergonomische Daten zu erfassen und zu verarbeiten.
  • Eine eingehende Untersuchung verschiedener Sensortechnologien, die für die Erfassung der identifizierten physikalischen Größen geeignet sind.
 
Zielsetzung:
  • Für ausgewählte Sensoren sollen detaillierte Konzepte erarbeitet werden, wie sie in ein Exoskelett integriert werden können, um ergonomische Parameter effektiv zu erfassen
  • Prototypische Umsetzung und Evaluierung eines des sensorgestützten Erfassungssystems als Demonstration
 
Voraussetzungen:
  • Abgeschlossenes Bachelorstudium (Produktionstechnik oder Systems Engineering)
  • Grundlegende Kenntnisse in der Verarbeitung und Analyse von Sensordaten, statistischer Auswertung und Interpretation von Ergebnissen
  • Grundlegende Kenntnisse in der Programmierung, vorzugsweise in einer für Sensoranbindungen relevanten Sprache (z. B. Python, C++)
  • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit
  • Gute Englischkenntnisse
 
Ansprechpartner:
 
BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)
Burak Vur
E-Mail: vur@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50054

Zum Thema „Entwicklung einer Methode zur Erkennung von Anomalien in Montageprozessdaten“ ab sofort, Masterarbeit

 

Motivation:

  • Moderne Montageassistenzsysteme verfügen über ein integriertes Informationsmanagement, das die während der Montage anfallenden Daten speichert, auswertet und weiterleitet, um den Auftragsstatus und die Produktqualität zu dokumentieren und die Produktivität des Gesamtprozesses zu messen.
  • Durch die zunehmende Integration von Sensorik und manuellen Eingaben der Werker sowie die Verfügbarkeit externer Datenquellen steigt die zu verarbeitende Datenmenge rasant an.

Problemstellung:

  • Diese Entwicklung eröffnet die Möglichkeit, Algorithmen zur automatischen Auswertung und Interpretation der Daten einzusetzen. Beispielsweise können Anomalien bei der Durchführung von Montagetätigkeiten erkannt und diese Informationen für Prozessverbesserungen zur Verfügung gestellt werden.
  • Zudem können auf der Basis von Vergangenheits- und Echtzeitdaten Prognosen generiert und auf dieser Grundlage Optimierungen vorgenommen werden.

Zielsetzung:

  • Im Rahmen der Masterarbeit soll eine Methode entwickelt und evaluiert werden, die eine zuverlässige Unterscheidung von regulären und irregulären Beobachtungen in Montageprozessdaten ermöglicht.
  • Dazu sollen auf Basis einer systematischen Literaturanalyse geeignete Algorithmen ausgewählt und für den vorliegenden Anwendungsfall implementiert und evaluiert werden.
  • Die Vorgehensweise soll sich am CRISP-DM oder einem anderen geeigneten Vorgehensmodell orientieren.

Voraussetzungen:

  • Gute Programmierkenntnisse (Python) oder Bereitschaft zur selbstständigen Einarbeitung
  • Selbständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit
  • Gute Englischkenntnisse

Ansprechpartner:
BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions und Logistiksysteme (IPS)
Hendrik Engbers
E-Mail: eng@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50148

Zum Thema „Reinforcement Learning in der Produktionssteuerung“, Bachelor- oder Masterarbeit

 
Motivation:
  • Machine Learning und im Speziellen Reinforcement Learning (RL) versprechen in dynamischen Produktionssystemen Vorteile gegenüber klassischen Steuerungsmethoden aufzuweisen. Der hier betrachtete Anwendungsfall ist die Auftragsfreigabe in einer Lebensmittelproduktion. Hierbei weisen mathematische Ansätze zu große Rechenaufwände auf, wohin gegen Heuristiken keine optimale Steuerung ermöglichen. In der avisierten ad-hoc Steuerung könnte deshalb ein RL basierter Ansatz von Vorteil sein.
Problemstellung:
  • Bislang ist unbekannt, ob RL in der Lage ist trainiert zu werden und Lösungen zu erzeugen, die in der Lage sind eine bessere Steuerung zu ermöglichen. Hierzu soll ein existierender Prototyp weiterentwickelt werden, um die Hypothese zu testen, ob RL tatsächlich diese Aufgabe lösen kann.
Zielsetzung:
  • Zur Testung der Hypothese ist es notwendig den existierenden Prototypen, bestehend aus Simulationsmodell und RL-Algorithmus, weiterzuentwickeln sowie ein Versuchssetup zu entwickeln in der die Entwicklung und die Hyperparametersuche durchgeführt werden kann. Die Durchführung und Evaluation der Versuche ist ebenfalls Gegenstand der Versuche.
Voraussetzung:
  • Studium des Systems Engineering
  • Solide Python-Kenntnisse
  • Erfahrung mit den gängigen Machine Learning Libraries in Python
  • Gute Englischkenntnisse (wichtig für das Verstehen von wissenschaftlichen Papieren)
  • Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit
Ansprechpartner:
 
BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions und Logistiksysteme (IPS)
Lennart Steinbacher
E-Mail: stb@biba.uni-bremen.de
Tel.: +49 421 218-50 183
 

Zum Thema „Wasserstofftransformation in der Logistik“, Bachelor- oder Masterarbeit

 
Motivation:
  • Mit dem ausgegebenen Ziel der klimaneutralen Volkswirtschaft in der EU hat Wasserstoff eine zentrale Funktion in der ganzheitlichen Energiewende erhalten. Hierfür bildet grüner Wasserstoff eine universelle Grundlage als Energieträger, Energiespeicher, Element der Sektorenkopplung und Grundstoff industrieller Prozesse. Eine Teilaspekt ist hierbei die Extralogistik, dabei stellt sich die Frage welcher Verkehr unter welchen technischen und ökonomischen Randbedingungen sinnvoll durch die Wasserstofftechnologie transformiert werden kann.
Problemstellung:
  • Die prognostizierte Knappheit von grünem Wasserstoff führt zu der Fragestellung welcher Bereich der Logistik das größte Potential für die Energiewende hat, um diesen Bereich schließlich zu transformieren. Daraus ergibt sich ein tiefergehendes Problem, nämlich nach den Randbedingungen für eine solche Transformation. Beispielsweise, welche Dichte an Tankstellen mit welcher Kapazität wird benötigt? Durch diese und viele weiterer Fragen ergibt sich der Bedarf einer Evaluationsmethode die in der Forschung und Praxis Anwendung findet.
Zielsetzung:
  • Das Ziel ist die Entwicklung einer Bewertungsmethode und die Umsetzung eines Tools, welches in der Lage ist unter Variation verschiedenster Einflussfaktoren die technische und ökonomische Machbarkeit von Logistikanwendungen im Schwerlastverkehr zu bewerten. Je nach Art der Arbeit können verschiedene Fokusse gesetzt werden.
Voraussetzung:
  • Studium des Wirtschaftsingenieurwesen oder der Produktionstechnik
  • Gute Englischkenntnisse (wichtig für das Verstehen von wissenschaftlichen Papieren)
  • Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit
Ansprechpartner:
 
Lennart Steinbacher
E-Mail: stb@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50092

Zum Thema „Wasserstofftransformation in der Logistik“, Bachelor- oder Masterarbeit

 
Motivation:
  • Mit dem ausgegebenen Ziel der klimaneutralen Volkswirtschaft in der EU hat Wasserstoff eine zentrale Funktion in der ganzheitlichen Energiewende erhalten. Hierfür bildet grüner Wasserstoff eine universelle Grundlage als Energieträger, Energiespeicher, Element der Sektorenkopplung und Grundstoff industrieller Prozesse. Hieraus ergibt sich die übergeordnete Fragestellung: Wie kann Klimaneutralität durch die zielgerechte technische, wirtschaftliche, ökologische, rechtliche und gesellschaftliche Gestaltung von Wasserstoff-Hubs erreicht werden und speziell, welche Rolle spielt hierbei die Logistik?
Problemstellung:
  • Zur Erforschung der oben gestellten Fragestellungen wird ein fünfteiliger Ansatz verfolgt: Im ersten Schritt wird mit der Analyse der relevanten Systeme und Prozesse eine Ontologie und Modellierung abgeleitet. Diese werden in den folgenden Schritten benutzt, um erarbeitete Konzepte zu evaluieren. Im zweiten Schritt werden nun Transformationspfade aufgezeigt, die Akteure und Aktivitäten in Bremen zusammenbringt. In Kombination mit dem dritten Schritt, der Definition der Wertschöpfungsketten und Infrastrukturen, können schließlich im vierten Schritt unter Zuhilfenahme der Modelle aus dem ersten Schritt Bedarfe und eine Transformations-Roadmap abgleitet werden. Der letzte Schritt sieht vor konkrete Konzepte für Pilotanwendungen identifiziert.
Zielsetzung:
  • m Rahmen dieses fünfteiligen Vorgehens des Forschungsprojekts hyBit ergeben sich zahlreiche Einzelprobleme dessen Beantwortung wichtige Bausteine für die erfolgreiche Erforschung der zentralen Fragestellung ist. Ziel ist hierbei mit wissenschaftlichen Methoden reproduzierbare Ergebnisse zu erzeugen, die in der Forschung und in der Praxis Anwendung finden.
  • Melden Sie sich für detailliertere Absprachen und konkrete Themen in diesem Bereich gerne bei uns!
Voraussetzung:
  • Studium des Wirtschaftsingenieurwesen oder der Produktionstechnik
  • Gute Englischkenntnisse (wichtig für das Verstehen von wissenschaftlichen Papieren)
  • Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit
Ansprechpartner:
 
Lennart Steinbacher
E-Mail: stb@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50092

Zum Thema „Einsatz von Flugdrohnen in der Intralogistik“ ab sofort

Hintergrund:

  • Ziel dieser Arbeit ist eine Recherche zur aktuellen Nutzung von Flugdrohnen in der Intralogistik
    • Welche Ansätze gibt es?
    • Welche Problemstellungen werden gelöst?
    • Inwieweit spiegelt der Stand der Technik die vorhandenen Potentiale wider?

Aufgabenbeschreibung:

  • Literaturrecherche
  • Durchführung einer Umfrage inkl. Fragebogenerstellung
  • Auswertung und Kommunikation der Ergebnisse

Zielsetzung:

  • Ziel dieser Arbeit ist ein möglichst umfassendes Dokument zur aktuellen Nutzung von Flugdrohnen in der Intralogistik

Voraussetzung:

  • Studium: Wirtschaftsingenieurwesen, Systems Engineering oder Maschinenbau und Verfahrenstechnik
  • Sehr gute Kommunikationsfähigkeit
  • Systematische und zielorientierte Arbeitsweise

Ansprechpartner:

BIBA, Forschungsbereich: IPS
Benjamin Staar
E-mail: sta@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50046

„Container terminal automation: simulation-based assessment of the impact on process performance“, immediate or to be discussed, Masterarbeit

 
Motivation:
  • Many container terminals today use manual straddle carriers for horizontal and vertical container transport, which are cost-intensive and risk-laden.
  • Therefore, automation of straddle carriers has a large potential to increase business competitiveness.
Objectives:
  • The objective of this master's thesis is to develop a discrete-event simulation model to assess the impact of straddle carrier automation on container terminal performance
Method:
  • Process analysis of straddle carrier container terminals
  • Identification of possible influencing factors of automation (e.g., reduced fuel consumption)
  • Conceptual modelling of a straddle carrier container terminal and the identified influencing factors of automation
  • Development of a discrete-event simulation model based on the conceptual model
  • Verification and validation of the simulation model
Requirements:
  • Study programs: Systems Engineering, Engineering Management (Wirtschaftsingenieurwesen), Production Engineering (Produktionstechnik), or similar.
  • Advanced German or English
  • Good or very good grade-point average
  • Experience with discrete-event simulation software is advantageous
Contact:
 
BIBA - Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH (IPS)
Sebastian Eberlein, M. Sc.
E-Mail: ebs@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 - 50143

Master’s Thesis: Dynamic Adaptation of Work in Process Limits in Pull Production Systems Based on Systems Status

Motivation:

  • Work in process (WIP) limits in pull production systems are typically static, i.e., they are estimated based on certain methods and are then fixed until major system changes occur.
  • Production systems, on the other hand, are often highly dynamic, which frequently results in conditions in which the static WIP limits are either larger than required, which unnecessarily increases holding costs, or smaller than required, which may lead to blocking of bottleneck resources.
  • Therefore, the dynamic adjustment of WIP limits holds potential for process improvements.

Objectives:

  • The main objective of this master's thesis is to investigate the relationship between systems status, particularly the bottleneck behaviour, WIP limits, and key performance indicators such as holding costs or throughput.

Method:

  • Literature research
  • Conceptualization of a simple manufacturing line
  • Development of a simple algorithm to adjust WIP limits based on systems status
  • Conducting a discrete-event simulation study to evaluate the developed algorithms
  • Discussing and summarizing the findings

Requirements:

  • Study programs: Industrial Engineering, Engineering Management (Wirtschaftsingenieurwesen), Production Engineering, Systems Engineering, or similar.
  • Advanced German or English
  • Very good or good grade-point average
  • Experience with pull production systems and discrete-event simulation software is advantageous, but not required

Contact:

Please apply via e-mail, including a short resume and university transcripts, to


Sebastian Eberlein, M. Sc.
BIBA - Intelligente Produktions- und Logistiksysteme
E-Mail: ebs@biba.uni-bremen.de
Tel.: +49 421 218 50143

 

Zum Thema „Entwicklung eines Web basierten Konfigurators für Flugzeugkabinen“ ab sofort, Masterarbeit

Hintergrund:

  • Konfiguration von Flugzeugkabinen als komplexer Prozess und Use Case
  • Konfiguratoren können Nutzer helfen zielgerichtet und mit technischer Unterstützung zu optimieren

Aufgabenbeschreibung:

  • Ermittlung der Anforderungen basierend auf Produkt und Prozess
  • Konzeption der Anwendung sowie Auswahl einer geeigneten Architektur
  • Entwicklung der Anwendung und abschließende Evaluation

Voraussetzung:

  • Gute Programmierkenntnisse ( React.JS,SQL
  • Studium Systems Engineering oder Informatik
  • Sehr gute Englisch und Deutschkenntnisse
  • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise

Ansprechpartner:

BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions und Logistiksysteme (IPS)
Dennis Keiser
E-mail: ked@biba.uni bremen.de
Tel.: 0421 / 218 50183

Master‘s Thesis: Development of an evaluation model for the material supply of assembly lines in the aerospace industry

Motivation:

  • Companies today operate in a globalized and dynamic market. In this context, different manufacturing paradigms such as lean, resilient, agile, and green have emerged.
  • In the aerospace industry, assembly lines are used for very large, material-intensive products and an optimized material supply is crucial for competitiveness.
  • Therefore, it is necessary to investigate how material supply systems for aerospace assembly lines can be evaluated considering the major manufacturing paradigms.

Objectives:

  • The overall objective of this master’s thesis is to develop an evaluation model for the material supply of assembly lines in the aerospace industry.
  • The focus is on quantitative evaluation, which may be completed with qualitative aspects.

Method:

  • Literature research on (1) major manufacturing paradigms (e.g., lean, agile, resilient, green), (2) material supply systems in the aerospace industry, and (3) existing KPIs or evaluation methods for material supply systems.
  • Assessment of existing evaluation methods for application in the aerospace industry
  • Derivation/development of an evaluation model for the material supply of assembly lines

Requirements:

  • Study programs: Production Engineering, Systems Engineering, Engineering Management, or similar.
  • Proficiency in German or English; the master’s thesis can be written in German or English
  • Good or excellent grade-point average
  • Experience with assembly lines and lean manufacturing is advantageous, but not required

Contact:

BIBA - Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH (IPS)
Sebastian Eberlein, M. Sc.
E-Mail: ebs@biba.uni-bremen.de
Tel.: +49 421 218 50143

Master‘s Thesis: Modelling and Simulation of Wind Turbine Installation Processes

Starting date: immediate or to be discussed

Motivation:

  • Our industrial partner is a major wind turbine manufacturer.
  • The planning and execution of wind turbine installation is highly dependent on prevailing wind conditions.
  • Innovative aerodynamic devices can increase critical wind speeds, which in turn increases the available time window for installation.
  • The operational impact of this improvement has not yet been studied.

Objectives:

  • The objective of this master's thesis is to investigate how an increase in critical wind speeds affects the performance of the installation processes of wind turbines.

Method:

  • Development of an abstract (discrete-event) simulation model comprising the central phases of the installation process, different scenarios (number of turbines, location etc.), and appropriate wind models (historical, prognostic)
  • Planning and conducting simulation-based experiments

Requirements:

  • Study programs: Production Engineering, Systems Engineering, Engineering Management, or similar.
  • Advanced German or English
  • Experience with simulation software is advantageous

Contact:

BIBA - Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH (IPS)
Sebastian Eberlein, M. Sc.
E-Mail: ebs@biba.uni-bremen.de
Tel.: +49 421 218 50143

„Genetischer Algorithmus zur Lösung zeitsensitiver Produktionssteuerungen“, Ausschreibung einer Masterarbeit

 

Motivation:

    Es existieren Produktionssysteme, deren zu verarbeitende Produkte und Rohmaterialien hinsichtlich ihrer Qualität prozess und zeitabhängig sind Dies gilt beispielsweise für die Herstellung von Pharmaprodukten, Baustoffen wie Beton oder Lebensmitteln Durch diese zusätzlichen Randbedingungen und einer multifaktoriellen Zieldefinition, die neben Durchlaufzeiten auch Qualitätsziele beinhaltet, steigt die Komplexität des Problems Deshalb geraten exakte Methoden zur Bestimmung der Auftragsfreigabe und der Maschinenbelegungsplanung an die Grenzen der rechentechnischen Kapazitäten Zur Überwindung dieses Hindernisses bieten sich metaheuristische Verfahren, wie Genetische Algorithmen, an.

Problemstellung:

    In einer mehrstufigen Lebensmittelproduktion erfahren einzelne Inhaltsstoffe verschieden starke Qualitätseinflüsse Es besteht das Risiko, das Produkte im System durch zu langes Verweilen oder Warten in Prozessschritten beispielsweise zerdrückt werden oder eintrocknen Um dies zu verhindern, gilt es die einzelnen Vorprodukte zum richtigen Zeitpunkt in das Produktionssystem freizugeben, um etwaige Wartezeiten zu verringern Es ist dabei zu berücksichtigen, dass die Inhaltsstoffe verschieden stark Einfluss nehmen.

Zielsetzung:

    Ausgehend des beschriebenen Problems aus der Lebensmittelindustrie soll ein Genetischer Algorithmus angewandt werden, der in der Lage ist, eine Lösung in einem komplexen Umfeld zu finden Neben der Auswahl der Algorithmus müssen Elemente, wie die Codierung des Maschinenbelegungsplans oder Mutationsmechanismen, definiert werden.

Voraussetzung:

  • Eingeschrieben in einem Masterstudiengang (Systems Engineering, Produktionstechnik oder Wirtschaftsingenieurwesen)
  • Erste Erfahrungen und Interesse an Programmierung
  • Gute Englischkenntnisse (wichtig für das Verstehen von wissenschaftlichen Papieren)
  • Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Ansprechpartner:

Lennart Steinbacher, M.Sc.
E-Mail: stb@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 50092

Zum Thema „Entwicklung einer Methode zur Integration von Umweltkennzahlen in den Konfigurationsprozess von Flugzeugkabinen“ ab sofort, Masterarbeit

Hintergrund:

  • Die Konfiguration von Flugzeugkabinen ist zunehmend kundenindividuell und komplex
  • Während der Konfiguration sind Umweltkennzahlen von zunehmender Bedeutung

Aufgabenbeschreibung:

  • Recherche zum Stand der Technik
  • Analyse des Konfigurationsprozesses von Flugzeugkabinen
  • Entwicklung einer Methodik zur Integration von Umweltkennzahlen auf Basis von Anforderungen
  • Evaluation der Methodik

Voraussetzungen:

  • Sehr gute konzeptionelle Fähigkeiten
  • Studium Produktionstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen
  • Sehr gute Englisch und Deutschkenntnisse
  • Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise
  • Programmierkenntnisse sind nicht erforderlich

Ansprechpartner:

BIBA, Forschungsbereich: Intelligente Produktions und Logistiksysteme (IPS)
Dennis Keiser
E-Mail: ked@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 50183

Zum Thema „Untersuchung von Einflussfaktoren und Auswirkungen von unsicherem Wissen bei der Modellierung von zeitreihenbasierten Pegelvorhersagen mithilfe von maschinellen Lernverfahren“ ab sofort, Masterarbeit

Hintergrund:

  • Das Projekt Tide2Use entwickelt ein prototypisches Assistenzsystem mit dessen Hilfe potentielle Schleusungen von Schiffen und natürliche Wasserstandsregulierungen in einem Hafen vorhergesagt werden sollen
  • Es existieren eine Vielzahl von unterschiedlichen Daten wie Schiffs --, Wetter oder Pegeldaten, die für die Modellierung von großer Bedeutung sind

Aufgabenbeschreibung:

  • Recherche zu Ursachen und Auswirkungen von unsicherem Wissen, insbesondere bei der Modellierung mithilfe von maschinellen Lernverfahren
  • Modellierung eines Prognosemodells von zeitreihenbasierten Pegeldaten
  • Weitere Themenschwerpunkte nach Absprache möglich

Voraussetzung:

  • Studiengang Systems Engineering oder vergleichbare
  • Programmierkenntnisse in Python und erste Erfahrungen im Bereich Data Analytics und KI Programmierung wünschenswert
  • Selbstständige Arbeitsweise und hohe Zuverlässigkeit
  • Sehr gute Deutschkenntnisse

Ansprechpartner:

BIBA, Integrierte Produkt und Prozessentwicklung
Thimo Schindler
E-Mail: sth@biba.uni-bremen.de
Tel.: 0421 / 218 64868

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

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