Schwerpunkt Informationstechnik

Transkript

1 Schwerpunkt Informationstechnik Prof. Christoph Stiller Institut für Mess- und Regelungstechnik

2 Informationstechnik Maschinen verbinden Materie Energie Information! Maschinen werden zunehmend intelligent! Informationstechnik ist wesentlicher Innovationstreiber! bereits 30% der Wertschöpfung des Maschinenbaus liegen im Informationsbereich! Interdisziplinäre Ingenieure mit Systemdenken sind gefragt 2 - Stand Juni 2014

3 Informationstechnik! Berufsfeld Forschung und Entwicklung in Automobilindustrie, Bahntechnik, Flugzeugbau, Maschinen- und Anlagenbau, Produktionsautomatisierung,...! Besonderheiten: interdisziplinäres, hochinnovatives Umfeld Streckendatenbank Weichenerkennung Korrelator Sensor Stand Juni 2014 Sensor 2 Weiche ja/nein Weichentyp Weichenstellung

4 Informationstechnik! Beteiligte Fakultäten: Maschinenbau, Informatik! Beteiligte Institute: MRT, AIA, FAST, IFKM, IFL, INF, ITM, WBK! Lernziele: Qualifikation in der Informationstechnik, Erfassung und Verarbeitung von Information in Maschinen! Zielgruppe: mathematisch-wissenschaftlich qualifizierte Studierende Interesse an Informationsverarbeitung, Mess- und Regelungstechnik! Besonderheiten: interdisziplinär, interfakultativ vielfältige Anwendungen Theorie, Simulation und Praktikum 4 - Stand Juni 2014

5 Informationstechnik Kernbereich Kat Vorlesung Dozent Sem SWS LP K Messtechnik II Stiller SS 2 4 K Computational Intelligence I Mikut/ Bretthauer K Computational Intelligence II Mikut/ Bretthauer SS 2 3 WS 2 3 K Digitale Regelungen Knoop WS 2 4 K Machine Vision Lauer WS 4 8 K Technische Informatik Bretthauer SS Stand Juni 2014

6 Messtechnik 2! Aktuelle Methoden zur Messung der Umgebung von Maschinen! Inhalt + Digitale Messtechnik + Probabilistische Methoden der Messtechnik + Estimation und Informationsfusion + Bayes Filter + Video-, Lidar-, Radardatenverarbeitung Streckendatenbank Weichenerkennung Weiche ja/nein Weichentyp Weichenstellung Korrelator Sensor 1 Sensor 2 Dozent: Prof. Christoph Stiller, 2 V, SS 6 - Stand Juni 2014

7 Computational Intelligence I! Methoden und Anwendungen der unscharfen regelbasierten Logik (Fuzzy-Logik, "Computing with words")! Inhalt + Fuzzy Logik und Fuzzy-Mengen + Fuzzifizierung und Zugehörigkeitsfunktionen + Inferenz: Operatoren und Verfahren + Defuzzifizierung + Reglerstrukturen für Fuzzy-Regler + Rechnerübungen (fuzzytech) und technische Anwendungen (u.a. Kranregelung)! Voraussetzung: keine! Kombinierbar u.a. mit: Computational Intelligence II (2V), Computational Intelligence III (2V), Adaptive Regelungssysteme (2V)! Dozent: Georg Bretthauer, Ralf Mikut, 2 V, Do. 15:45 17:15 Uhr (nur Sommersemester) 7 - Stand Juni 2014

8 Computational Intelligence II! Methoden und Anwendungen von Künstlichen Neuronalen Netzen und Optimierung mit Evolutionären Algorithmen ("Lernen von der Natur")! Inhalt + Künstliche Neuronale Netze: Neuronen, Multi-Layer-Perceptrons, Radiale- Basis-Funktionen, Kohonen-Karten, Lernverfahren + Evolutionäre Algorithmen: Mutation, Rekombination, Bewertung, Selektion, lokale Suchverfahren + Rechnerübungen und technische Anwendungen! Voraussetzung: keine! Kombinierbar u.a. mit: Computational Intelligence I (2V), Computational Intelligence III (2V), Adaptive Regelungssysteme (2V)! Dozent: Georg Bretthauer, Wilfried Jakob, Ralf Mikut, 2 V, Do. 14:00 15:30 Uhr (nur Wintersemester) Umbauten 1. Kran 5 2 Umbauten 2. Kran 1 Blockplatz 2 Sägerei 3 Palettenlager 4 Drehherdofen 5 Stauchpresse 6 Aufweitpresse 7 Rollgang 8 Radial-Axial-Walzwerk 9 Stempelpresse Stand Juni 2014

9 Digitale Regelungen! Methoden der Regelung für Digitaltechnik! Inhalt + Einführung, Digitalisierung + Reglerentwurf im zeitdiskreten Zustandsraum, Zustandsbeobachter + Analyse und Entwurf im z-bereich! Voraussetzung: Grundlagen der Mess- und Regelungstechnik Dozent: Dr. Michael Knoop, 2 V, WS 9 - Stand Juni 2014

10 Vorlesung Machine Vision Wann und Wie? Vorlesung, 3 SWS + Rechnerübung, 1 SWS Wintersemester, Mo+Do 11:30 in englischer Sprache Was? Techniken der Bildverarbeitung, Mustererkennung und Sichtprüfung Analyse von Kamerabildern Erkennung geometrischer Strukturen Farbverarbeitung Szenensegmentierung geometrische Kameraeigenschaften Mustererkennung 10 - Stand Juni

11 Ergänzungsbereich SS Kat Vorlesung Dozent Sem SWS LP E Fahrzeugsehen Lauer/Stiller SS 2 4 E Anwendung der Technischen Logistik in der Warensortier- und -verteiltechnik Föller SS 2 4 E BUS-Steuerungen Geimer SS 2 4 E Computational Intelligence III Mikut SS 2 3 E Motorenmesstechnik Bernhardt SS 2 4 E Informationssysteme in Logistik und Supply Chain Management Kilger SS 2 4 E IT für Intralogistiksysteme Thomas SS 4 6 E Messung mechanischerschwingungen N.N. ITM SS 2 4 E Steuerungstechnik I Gönnheimer SS 2 4 E 11 - Stand Juni Verhaltensgenerierung 2014 für Fahrzeuge Dang/Stiller SS 2 4

12 Ergänzungsbereich WS Kat Vorlesung Dozent Sem SWS LP E Adaptive Regelungssysteme Bretthauer WS 2 3 E Informationsverarbeitung in mechatronischen Systemen Kaufmann WS 2 3 E Informationsverarbeitung in Sensornetzwerken E Mechatronik-Praktikum Albers/ Bretthauer/ Proppe/ Stiller Hanebeck WS 3 6 WS 2 4 E Praktikum "Rechnergestützte Verfahren der Mess- und Regelungstechnik" Stiller WS Stand Juni 2014

13 Vorlesung Fahrzeugsehen Wann und Wie? Vorlesung, 2SWS Sommersemester Di, 11:30 in deutscher Sprache Was? Kamerabasierte Umgebungswahrnehmung für autonome Fahrzeuge (und Roboter) Stereosehen Optischer Fluss Objektverfolgung im Bild Selbstlokalisierung automatische Kartenerstellung Fahrbahnerkennung 13 - Stand Juni

14 Verhaltensgenerierung für Fahrzeuge! Aktuelle Methoden zur Planung und Regelung von Fahrzeugtrajektorien! Inhalt + Fahrdynamik, -sicherheit, -komfort, -effizien + Regelung von Fahrzeugen + Fahrwerkstabilisierung (ABS, ASR, ESP) + Längsführung (ACC, Notbremsung,...) + Querführung (Spurhalten, Ausweichen,...) + Trajektorienplanung, -regelung + Autonomes Fahren! Voraussetzung: Grundlagen der Mess- und Regelungstechnik Dozenten: Prof. Christoph Stiller, Dr. Thao Dang (Daimler) 2 V, Di. 09:45 11:15 Uhr 14 - Stand Juni 2014

15 Computational Intelligence III! Data-Mining-Methoden und Anwendungen (automatisierte Erstellung von Modellen aus Messdaten)! Inhalt + Arten von mehrdimensionalen Merkmalen, Zeitreihen und Bilder, typische Problemstellungen + Einsatzszenario: Merkmalsextraktion, -bewertung, -selektion, Distanzmaße, Bayes-Klassifikation, Support-Vektor- Maschinen, Entscheidungsbäume, Cluster-Verfahren, Regression, Validierung + Anwendungen (Software-Übung mit Gait-CAD): Steuerung Handprothese, Energieprognose! Voraussetzung: keine Zeit [Stunden]! Kombinierbar u.a. mit: Computational Intelligence I (2V), Computational Intelligence II (2V), Adaptive Regelungssysteme (2V)! Dozent: Ralf Mikut, 2 V, Do. 14:00 15:30 Uhr (nur Sommersemester) Energy Cluster 1/2 Cluster 2/ Stand Juni 2014

16 Informationssysteme in Logistik GRUNDLAGEN 1. Einführung in logistische Strukturen und Prozesse Fallstudie: Beumer Maschinenbaufabrik 2. Informationssysteme / Informationstechnik 3. Verbuchungslogik, Stamm- und Bewegungsdaten LOGISTIK-PROZESSE 4. Kundenbedarfsmanagement Auftragsmanagement, Auftragsterminierung Absatzplanung 5. Produktionsplanung und Master Planning MRP II-Konzept vs. SAP APO 6. Produktionssteuerung Lean Production Manufacturing Execution Systems Automatisierungstechnik 7. Lagerverwaltung und Intralogistik Lagerprozesse und Lagerverwaltungssysteme 8. Externe Logistikprozesse Lieferantenmanagement Transportmanagement Event Management Institut IFL Dozent: Dr. Christoph Kilger J&M Management Consulting AG Mannheim 16 - Stand Juni 2014

17 Informationsverarbeitung in Sensornetzwerken! Solide Kenntnisse im Bereich der Informationsverarbeitung! Inhalt! Messtechnik! Digitale Signalverarbeitung! Aufbau der Infrastruktur! Modellbasierte Informationsverarbeitung! Was ist der Reiz?! Interdisziplinär! Hardware/Software! Algorithmen! Kommunikation! Herausforderung an Verfahren! Einsichten vielseitig verwendbar! Interessante Anwendungen! Zukunft: Vielzahl neuer Anwendungen Dozent: Prof. Uwe D. Hanebeck, 3 V (6 LP) Vorlesung Di. 15:45 17:15 Uhr, Übung Mo. 14:00 15:00 Uhr 17 - Stand Juni 2014

18 Mechatronik Praktikum! Projektpraktikum in Kleingruppen Sehen und Greifen eines mit einem Roboter! Inhalt + Teamarbeit mit 6 x 4 Studenten + Projektplanung + Simulation + Bildverarbeitung + Trajektorienplanung + Regelung Dozent: Profs. Albert Albers, Georg Bretthauer, Carsten Proppe, Christoph Stiller 2 Std. Praktikum, WS 18 - Stand Juni 2014

19 Praktikum Rechnergestützte Verfahren in der Mess- und Regelungstechnik! Kleingrupenpraktikum! Inhalt + Digitale Messtechnik + Digitales Speicheroszilloskop und digitaler Spektrum-Analysator + Ultraschall-Computertomographie + Sensorik für mobile Roboter + Industrielle Bildverabeitung + Industrieroboter Dozent: Prof. Christoph Stiller und MRT-Mitarbeiter 2 Std. Praktikum, WS 19 - Stand Juni 2014