Lehre und Forschung am Institut für Automatisierungs- und Softwaretechnik

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1 Universität Stuttgart Institut für Automatisierungs- und Softwaretechnik Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. P. Göhner Prof. Dr.-Ing. M. Weyrich Lehre und Forschung am Institut für Automatisierungs- und Softwaretechnik Peter Göhner Michael Weyrich 2014 IAS, Universität Stuttgart 1

2 Geschichte des Instituts 2013 heute Institut für Automatisierungstechnik und Softwaresysteme Professor M. Weyrich Institut für Regelungstechnik und Prozessautomatisierung Professor R. Lauber 1995 heute Institut für Automatisierungsund Softwaretechnik Professor P. Göhner Institut für Elektrische Anlagen Professor A. Leonhard 2014 IAS, Universität Stuttgart 2

3 Informationen über das Institut MitarbeiterInnen Wissenschaftliche Assistenten: 4 Wissenschaftliche MitarbeiterInnen: 5 Gastwissenschaftler (China): 1 Technisches Personal und Verwaltung: 5 Auszubildende: 2 Promotionen pro Jahr: 2 Studentische Arbeiten pro Jahr: Veröffentlichungen pro Jahr: Wissenschaftliche Hilfskräfte pro Jahr: Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001 im Bereich Lehre und Forschung im Jahr IAS, Universität Stuttgart 3

4 Lehrveranstaltungen des Instituts Informatik II Grundlagen der Softwaretechnik Automatisierungstechnik I Automatisierungstechnik II Softwaretechnik I Softwaretechnik II Software Engineering for Real-Time Systems Industrial Automation Systems Ringvorlesung: Forum Software und Automatisierung Zuverlässigkeit und Sicherheit von Automatisierungssystemen Softwaretechnik-Praktikum Automatisierungstechnik-Praktikum 2014 IAS, Universität Stuttgart 4

5 Beteiligung an Studiengängen B. Sc. Elektrotechnik und Informationstechnik B. Sc. Technische Kybernetik B. Sc. Erneuerbare Energien B. Sc. Technikpädagogik B. Sc. Medizintechnik B. Sc. Mechatronik B. Sc. Informatik M. Sc. Elektrotechnik und Informationstechnik M. Sc. Nachhaltige Elektrische Energieversorgung M. Sc. Information Technology M. Sc. Technikpädagogik M. Sc. Mechatronik 2014 IAS, Universität Stuttgart 5

6 Einsatz der neuen Medien am Institut Alle Präsenzvorlesungen als Multimedia-Vorlesungen Aufzeichnung aller Vorlesungen mit Lecturnity und Bereitstellung im Internet Zusätzlich auch als Podcast verfügbar Vorlesungen, Übungsaufgaben und Lösungen zusätzlich im Internet und auf CD Online-Prüfungsaufgaben im Chat-Room Informationsverteilung über Newsgroups 2014 IAS, Universität Stuttgart 6

7 MOFIAS: Mobiles Online-Feedback-System für Lehrveranstaltungen am IAS MOFIAS ist eine plattformunabhängige Web-App für Smartphones. IAS-Studierende können nun live während einer Vorlesung über das Smartphone mit dem Dozenten interagieren. Folgende Funktionen sind verfügbar: Fragen / Kommentare an Dozenten senden Geschwindigkeit der Vorlesung beeinflussen Fragen zum Kapitel beantworten Die Vorlesung bewerten Video: MOFIAS Zugriff über: IAS, Universität Stuttgart 7

8 Studentische Arbeiten am IAS Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001 im Bereich Lehre und Forschung im Jahr 1997 Durchführung der studentischen Arbeiten nach dem IAS-Vorgehensmodell Vier Vorgehensmodellklassen Modell zur Softwareentwicklung Modell zur Systementwicklung Modell für konzeptionelle Arbeiten Offenes Modell Konzipierung als Entwicklungsprojekt von 6 Monaten Themen aus den aktuellen Forschungsgebieten des Instituts Multimediale Aufbereitung der Arbeit als CD 2014 IAS, Universität Stuttgart 8

9 Forschungsgebiete am IAS Agentenorientierte Konzepte in der Automatisierungstechnik Benutzerorientierte Automatisierung Wiederverwendungskonzepte in der Automatisierungstechnik Verlässlichkeit von automatisierten Systemen Lernfähigkeit von automatisierten Systemen Energieoptimierung in technischen Systemen Aktuelle Projekte: 2 DFG-Projekte 1 AiF-Projekt 2 Landesstiftungsprojekte 2014 IAS, Universität Stuttgart 9

10 Forschungsgebiet Agentenorientierte Konzepte in der Automatisierungstechnik Ziel: Beherrschung der zunehmenden Komplexität in Automatisierungssystemen durch Dezentralisierung von Funktionalität und Entscheidung in autonome kooperierende Softwareeinheiten Aktuelle Arbeiten Agentenbasiertes Informationsmanagement für Automatisierungssysteme Agentenbasiertes Testmanagement Proaktive Unterstützung beim Entwurf mechatronischer Systeme Abgeschlossene Projekte DFG-Projekt AUREG: Flexible dezentrale Automatisierungs- und Regelungssysteme auf Basis qualitativer Modelle und ressourcenschonender Agenten Industrieprojekt: Flexibler Datenzugriff mit agentenbasierten Systemen (BASF SE) DFG-Projekt AVE: Agenten für flexible und verlässliche eingebettete Echtzeitsysteme 2014 IAS, Universität Stuttgart 10

11 Forschungsgebiet Benutzerorientierte Automatisierung Ziel: Berücksichtigung der Anforderungen, Einschränkungen und Wünsche der jeweiligen Nutzergruppen im Bereich der Mensch-Maschine-Interaktion Aktuelle Arbeiten Benutzerzentrierte Entwicklung von automatisierten Systemen Barrierefreiheit und zugängliche Bedienoberflächen in benutzerzentrierten Automatisierungssystemen 2014 IAS, Universität Stuttgart 11

12 Forschungsgebiet Wiederverwendungskonzepte in der Automatisierungstechnik Ziel: Entwicklung von Konzepten, Verfahren und Software-Werkzeugen für den Einsatz mehrfach verwendbarer Komponenten Aktuelle Arbeiten Domain-Engineering für die Entwicklung von Automatisierungssystemen Modellgetriebene Entwicklung von Automatisierungssystemen Abgeschlossene Projekte Industrieprojekt: Model Driven Engineering (Siemens AG) Industrieprojekt: Domain Engineering (Siemens AG) 2014 IAS, Universität Stuttgart 12

13 Forschungsgebiet Verlässlichkeit von automatisierten Systemen Ziel: Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Automatisierungssystemen durch Software-Verifikation und rechnergestützte Analyse Aktuelle Arbeiten Agentenbasiertes Testmanagement Abgeschlossen Projekte Industrieprojekt: Geplante Zuverlässigkeit (Daimler AG) Industrieprojekt: Simulation von Qualitätsregelkreisen (Daimler AG) Industrieprojekt: Security Framework (Siemens AG) DFG-Projekt: SafeRail DFG-Projekt: System-Zuverlässigkeit 2014 IAS, Universität Stuttgart 13

14 Forschungsgebiet Lernfähigkeit von automatisierten Systemen Ziel: Konzepte für Systeme, die lernen, sich an geänderte Anforderungen oder Rahmenbedingungen anpassen und mit Ungewissheit und Ungenauigkeit umgehen können Aktuelle Arbeiten Lernfähigkeit von automatisierten Systemen mittels Soft-Computing-Methoden 2014 IAS, Universität Stuttgart 14

15 Forschungsgebiet Energieoptimierung in technischen Systemen Ziel: Erhöhung der Energieeffizienz von automatisierten Systemen durch autonom durchgeführte Energieoptimierungsmaßnahmen während des Engineering und im Betrieb Aktuelle Arbeiten Modellbasierte elektrische Energieanalyse von automatisierten Systemen Abgeschlossene Projekte MINT-Projekt: Energieoptimierung in der Automatisierungstechnik 2014 IAS, Universität Stuttgart 15

16 GOALIAS Der Automatisierte Torhüter Bilderfassung, Flugbahnberechnung, Bewegung in unter 1/3 s Beschleunigung mit 8facher Erdbeschleunigung Ideen-Park 2008 Neue Messe, Stuttgart Film 2014 IAS, Universität Stuttgart 16

17 David Der Automatisierte Fußballschuh Abschuss von Fußbällen mit bis zu 140 km/h Benutzerfreundliche Zielauswahl, automatische Ausrichtung und Abschuss des Balls Film 2014 IAS, Universität Stuttgart 17

18 Modellprozesse am IAS: Automatisierter Tipp-Kick-Torwart Automatisierte Farbanpassung Automatisierte Waschmaschine Automatisierte Fußballschuh David Automatisierter Kaffeeautomat Automatisierter Truck Automatisierte Fußbälle Automatisierter Torhüter GOALIAS Automatisierter Tischkicker Automatisiertes Hovercraft Automatisiertes Gokart Automatisierter Aufzug Automatisiertes Kugellabyrinth Automatisierter Arzneischrank Automatisiertes Verkehrszeichen Automatisierter Autoschutz Automatisierte Pyrotechnik-Show Automatisiertes Hochregallager Automatisierter Klavierlehrer 2014 IAS, Universität Stuttgart 18

19 Kooperation mit folgenden Firmen ABB (Asea Brown Boveri AG) ads-tec Automation und Systemtechnik Audi AG BASF Daimler Forschung ETAS GmbH Festo AG & Co. KG iss (Innovative Software Services GmbH) Stuttgart ist (Innovative Software Technologie GmbH) Stuttgart Nimbus Group Pilz GmbH & Co. KG Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG Robert Bosch GmbH Siemens AG Vector Consulting GmbH Vector Informatik GmbH 2014 IAS, Universität Stuttgart 19

20 Preise und Auszeichnungen Mediendidaktischer Hochschulpreis (MeDiDa-Prix) 2000 Best Presentation Award Internationale Ada-Konferenz in Berlin, 2000 (Th. Ringler) Bester Fachvortrag 36. Regelungstechnisches Kolloquium in Boppard, 2002 (S. Eberle) ATP-Award 2002 (S. Eberle) Ehrenzeichen des VDI, 2003 (Prof. Lauber) ATP-Award 2003 (Th. Strobel) Studienpreis SEW-Eeurodrive-Stiftung 2004 (M. Wedel) Studienpreis SEW-Eurodrive-Stiftung 2007 (Ch. Malz) Ausgezeichneter Ort im Land der Ideen 2011 Patent Webserver mit Zugriffsschutz amtliches Aktenzeichen , IAS, Universität Stuttgart 20

21 Institutsziele Übereinstimmung von Lehre und Institutspraxis Praxisnahe wissenschaftlich fundierte Ausbildung Akquisition von Studierenden Technologietransfer zu kleinen mittelständischen Unternehmen Kooperation mit Industriefirmen in Forschungsprojekten Leitmotiv des Instituts Leben, was wir lehren Lehren, was wir forschen Forschen, was man braucht 2014 IAS, Universität Stuttgart 21