AI-Studienprojekte (WiSe 17/18) Stefan Adwernat Mario Wolf

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1 AI-Studienprojekte (WiSe 17/18) Stefan Adwernat Mario Wolf

2 Allgemeines für alle Projekte Zeitplanung Beginn: Meeting Anfang Oktober zur initialen Planung Deadline zur Abgabe: Organisation Meetings wöchentlich, zu geplanten Meilensteinen oder nach Bedarf Wird mit dem jeweiligen Betreuer abgesprochen ITM Studienprojekte WiSe 17/18 1

3 Themenübersicht Nr.16: Augmented Reality mit Project Tango (Wolf) Nr.17: Maschinendatenüberwachung über OPC-UA und Microsoft Azure (Wolf, All for one Steeb AG) Nr.18: Bildverarbeitung zur Bauteilidentifizierung ITM Studienprojekte WiSe 17/18 2

4 Augmented Reality mit Project Tango (Projektnummer 16) Ausgangssituation / Motivation Augmented Reality ist momentan besonders mit Smart Devices zu nutzen In aller Regel werden Marker-basierte Verfahren für das Tracking genutzt Recht neu ist die Verfügbarkeit von Google Tango Hardware für die Erfassung von Tiefeninformationen und Bewegungsdaten Markerbasiertes Tracking Featurebasiertes Tracking ITM Studienprojekte WiSe 17/18 3

5 Augmented Reality mit Project Tango (Projektnummer 16) Aufgabenstellung Es soll eine Applikation entwickelt werden, die in der Lage ist eine Anlage/Umgebung zu identifizieren (Basis: Area Learning) beispielhafte Bezeichnungen und Betriebsdaten anzubringen (Abruf über Cloudplattform) diese Bezeichnungen und Betriebsdaten an einem späteren Zeitpunkt wieder anzuzeigen, wenn die Umgebung erkannt wurde Use-Case: Wir möchten unser Labor interaktiver gestalten. Im ersten Durchgang markiert ein Mitarbeiter die Maschinen virtuell mit Labeln und wählt aus, welche Betriebsdaten an welcher Stelle anzuzeigen sind. Danach kann jeder Besucher selbst durch das Labor gehen und sich die AR-Inhalte an den vorher festgelegten Stellen ansehen. ITM Studienprojekte WiSe 17/18 4

6 Augmented Reality mit Project Tango (Projektnummer 16) Rahmenbedingungen Erwartete Fähigkeiten: Objektorientierte Programmierung (Java oder C#), ideal sind Kenntnisse in der App-Entwicklung, Interesse an Augmented Reality Studierende: 2 Bachelor- oder Master Implementierung der AR-Applikation + Beispiel-Use-Case Bereitgestellte Komponenten (im Labor): Lenovo Phab 2 Pro Festo Anlage und alle anderen Laboraufbauten ITM Studienprojekte WiSe 17/18 5

7 Kontakt Mario Wolf, M.Sc. Ruhr-Universität Bochum Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik IC 02 / 93 mario.wolf@itm.rub.de ITM Studienprojekte WiSe 17/18 6

8 Maschinendatenüberwachung über OPC-UA und Microsoft Azure (Projektnummer 17) Ausgangssituation / Motivation Maschinenschnittstellen sind meist herstellerspezifisch und erfordern eine hohen Installationsaufwand (SPS Programmierung) Das OPC-UA Protokoll setzt sich gerade als herstellerneutraler Standard zur Vernetzung durch Über einen OPC-Server können Maschinen flexibel vernetzt und überwacht werden Einen solchen Aufbau haben wir in unserem Labor: ITM Studienprojekte WiSe 17/18 7

9 Maschinendatenüberwachung über OPC-UA und Microsoft Azure (Projektnummer 17) Aufgabenstellung Es soll eine Applikation entwickelt werden, die in der Lage ist ein cloudbasiertes Condition Monitoring für die vorhandene Anlage umzusetzen, historische Daten aus dem Betrieb zu visualisieren, Anomalien zu erkennen, Warnungen bei vordefinierten Zuständen anzuzeigen. Use-Case: An unserer Modellfertigungsanlage werden Daten erfasst und durch den OPC Server in die Azure-Cloud übertragen. Eine Webapplikation soll die Betriebsdaten visualisieren und bei Anomalien, Störungen oder Ausfällen warnen. Die Webapplikation kann dabei auf einem Desktoprechner oder Mobilgerät genutzt werden. ITM Studienprojekte WiSe 17/18 8

10 Maschinendatenüberwachung über OPC-UA und Microsoft Azure (Projektnummer 18) Rahmenbedingungen Erwartete Fähigkeiten: Objektorientierte Programmierung, ideal sind Kenntnisse in der Web-Entwicklung, Interesse an Maschinensteuerung und Computernetzen Studierende: 2 Bachelor- oder Master Bereitgestellte Komponenten (nur im Labor): Zugang zur Festo Anlage und dem OPC Server Weitere Hardware auf Anfrage ITM Studienprojekte WiSe 17/18 9

11 Mario Wolf, M.Sc. Ruhr-Universität Bochum Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik IC 02 / 93 mario.wolf@itm.rub.de Sebastian Roth Solution Manager Enriched Enterprise Solutions All for One Steeb AG Tesdorpfstraße Hamburg sebastian.roth@all-for-one.com ITM Studienprojekte WiSe 17/18 10

12 Bildverarbeitung zur Bauteilidentifizierung (Projektnummer 18) Ausgangssituation / Motivation Fiktive Umgebung: Förderstrecke einer Produktionsanlage mit verschiedenen Bauteilen Eine Kamera erfasst jeweils ein Bauteil in der Draufsicht Das aktuelle Bauteil wird eindeutig identifiziert Visualisierung von Bauteil-bezogenen Daten Bild- / 3D-Modelldatenbank Prd-08/15.01 Zahnrad 4711 Revision: 5.1B Wkstf.: C45 Gewicht: 1358g ITM Studienprojekte WiSe 17/18 11

13 Bildverarbeitung zur Bauteilidentifizierung (Projektnummer 18) Aufgabenstellung Es soll eine Applikation entwickelt werden, die in der Lage ist Verschiedene Bauteile über eine Webcam zu erfassen, Die Bauteile über den Abgleich mit einer Datenbank eindeutig zu identifizieren, Die Datenbank muss selbst erstellt werden Bachelor: Vergleich mit Fotos Master: Vergleich mit 3D-CAD-Modellen Zuvor definierte Daten zum identifizierten Bauteil anzuzeigen Use-Case: An unserem Modellaufbau sollen verschiedene Bauteile über eine Webcam erfasst und über einen Abgleich mit einer Datenbank eindeutig identifiziert werden. Der Abgleich soll über Fotos oder 3D-CAD-Modelle erfolgen. Anschließend sollen Bauteil-bezogene Daten visualisiert werden. Die Applikation soll auf einem Desktoprechner genutzt werden. ITM Studienprojekte WiSe 17/18 12

14 Bildverarbeitung zur Bauteilidentifizierung (Projektnummer 18) Rahmenbedingungen Erwartete Fähigkeiten: Objektorientierte Programmierung (Java oder C#), ideal sind Kenntnisse über Datenbanken und Computer Vision Studierende: 2 Bachelor- oder Master (Angepasste Aufgabenstellung) Bereitgestellte Komponenten (in unserem Labor): Modellaufbau (Webcam, Desktop PC) Weitere Hardware auf Anfrage ITM Studienprojekte WiSe 17/18 13

15 Kontakt Stefan Adwernat Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik IC 02 / 91 stefan.adwernat@itm.rub.de ITM Studienprojekte WiSe 17/18 14