- Bachelorarbeit -

Beschreibung:

Smarte Fertigungslinien bestehen aus einer Vielzahl vernetzter Maschinen und Prozesse. Diese Bachelorarbeit thematisiert als exemplarisches Anwendungsszenario einer smarten Fertigungslinie den sogenannten Surface Mount Technology (SMT) Prozess. Die wesentlichen Arbeiten eines SMT Prozesses lassen sich in die Schritte 1. Drucken von Lötpaste, 2. Inspektion der Lötpaste, 3. Bestücken der Leiterplatte und 4. Inspektion des fertigen Produktes einteilen. Zur Erreichung eines gemeinsamen Ziels, der Fertigstellung eines Produktes, werden kontinuierlich Daten über die jeweils ausgeführten Schritte ausgetauscht. Diese Daten enthalten fertigungsrelevante Informationen und ermöglichen unter anderem das Tracking eines bestimmten Produktes.

Zur Prozessoptimierung ist es essentiell, die während der Fertigung anfallenden Daten adäquat zu sammeln und auszuwerten. Eine Möglichkeit der Auswertung bietet ein sogenannter Digitaler Zwilling (Digital Twin, DT). Ein DT fungiert im beschriebenen Szenario als virtuelles Abbild einer realen Fertigungslinie und läuft parallel zu dieser. Durch Eingabe eines realen Datenstroms in den DT kann mittels Simulation das Verhalten der Fertigungslinie und die entsprechenden Auswirkungen auf ein Produkt für nachfolgende Prozessschritte ermittelt werden.

In einem ersten Schritt sollen bereits existierende Simulatoren und DTs aus den Bereichen (Semantic) IoT und Industrie 4.0 auf ihre Funktionalitäten analysiert werden. Basierend auf den gewonnen Erkenntnissen soll ein Konzept für einen DT ausgearbeitet werden, welcher in der Lage ist, eine SMT Linie zu simulieren und entsprechenden Input von außen entgegenzunehmen.

Das ausgearbeitete Konzept soll im nächsten Schritt prototypisch umgesetzt werden. Dabei empfiehlt es sich, einen bereits bestehenden Simulator (bsp. SIMORA) zu erweitern. Mittels einer GUI sollen die durchgeführten Prozessschritte nachvollziehbar visualisiert und das einzelne Produkt beim Durchlauf der Linie abgebildet werden.

Zuletzt soll der prototypisch implementierte DT hinsichtlich seiner Eigenschaften, Einsetzbarkeit und eventuellen Limitationen evaluiert werden.

Anforderungen/Kenntnisse:
Java/Kotlin, Simulation, IoT, …

Bearbeitung:
Marvin Student

Betreuung:

Prof. Dr. rer.nat. habil. Sven Groppe
Institut für Informationssysteme
Ratzeburger Allee 160 ( Gebäude 64 - 2. OG)
23562 Lübeck
Telefon: 0451 / 3101 5706

Simon Paasche
Automotive Electronics Robert Bosch Elektronik GmbH
John.-F.-Kennedy-Straße 43-53
38228 Salzgitter
Telefon: 05341 / 28-7332