Abschlussarbeiten und Praktika

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Abschlussarbeiten und Praktika2018-08-27T16:23:29+00:00
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Bei uns können Sie im Studium die Brücke zwischen Theorie und Praxis schlagen. Dies erleichtert später den Einstieg in den Beruf und treibt Ihre eigene persönliche Entwicklung voran. Bei der :em AG können Sie Ihre Fähigkeiten und Interessen praxisnah einsetzen und konkretisieren. Der ideale Einstieg in eine erfolgreiche berufliche Laufbahn.

Als Student oder Studentin der Fachrichtungen Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik (oder vergleichbaren) bietet Ihnen die :em AG interessante praxisbezogene Studien- und Abschlussarbeiten an oder beschäftigt sie als Werkstudent/in im Engineering Umfeld. Bei uns ist viel Platz für Kreativität, eigenständiges Denken und Arbeiten. Unsere Mitarbeiter/innen verfügen über langjährige Erfahrungen in der universitären Lehre sowie in der wissenschaftlichen Betreuung von Studenten und Studentinnen.

Ihre Bewerbung richten Sie bitte per E-Mail via PDF an folgende Adresse – gerne nehmen wir auch Ihre Initiativbewerbung an:

:em engineering methods AG
Kerstin Jacobs
Personalreferentin
Rheinstr. 97
64295 Darmstadt

Zurzeit sind folgende Themen bei uns zu besetzen:

Ziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung eines Konzepts für ein durchgehendes und integriertes System Lifecycle Management und die Umsetzung und Validierung des Konzepts mithilfe der Integrity Suite von PTC, vornehmlich mit Hilfe des PTC Integrity Lifecycle Managers zur Verwaltung von Systemmodellen und zur Abbildung eines Dokumenten und Workflow Managements. Als Autorentool soll der PTC Integrity Modeler in das Konzept integriert werden. Zusätzlich soll die Nachvollziehbarkeit von Systementwicklungsaktivitäten und –entscheidungen sichergestellt werden, indem Anforderungsartefakte und sowie Artefakte zur Verifikation und Validierung in das Konzept einbezogen werden.

Themen / Aufgaben:

  • Analyse des Standes der Technik zum Thema System Lifecycle Management
  • Vergleich und Abgrenzung des System Lifecycle Management (SysLM) mit/zu verwandten Konzepten wie Product Lifecycle Management (PLM), Produktdatenmanagement (PDM), Simulationsdatenmanagement (SDM), Software Configuration & Change Management SCCM und anderen
  • Analyse und Bewertung des Standes der Technik der beteiligten Produkte PTC Integrity Lifecycle Manager und PTC Integrity Modeler sowie der Schnittstelle zwischen diesen Produkten
  • Formulierung und Begründung von Use Cases für und von Anforderungen an ein System Lifecycle Management
  • Entwicklung und Dokumentation eines Konzeptes für ein System Lifecycle Management
  • Prototypische Umsetzung des Konzeptes in den PTC Integrity Produkten unter Prüfung und Nutzung bereits bestehender Integrity Lösungsbestandteile
  • Validierung des Konzeptes anhand eines beispielhaften Systems
  • Nachweis des Mehrwerts des konzipierten System Lifecycle Management gegenüber einer Systementwicklung ohne System Lifecycle Management bzw. unter Anwendung des klassischen Product Lifecycle Managements

Die Ergebnisse sollen in Form einer Integrity Lifecycle Manager Solution und einer dokumentieren schriftlichen Ausarbeitung erfolgen.

Vorraussetzungen:

  • Grundkenntnisse im Umgang mit dem PTC Integrity Lifecycle Manager wünschenswert
  • Kenntnisse im Bereich mechatronische Produktentwicklung vorteilhaft

Enterprise Architecture Management (EAM) ist eine Managementdisziplin um die Komplexität der IT-Landschaft in Unternehmen zu beherrschen, sowie diese strategisch und Business-orientiert weiterzuentwickeln. Dies umfasst verschiedene Ebenen der Gestaltung:

Die :em AG hat für die Anwendung in der Beratung die angepasste Methodik  „EAM@Systems Engineering“ kurz (EAM@SE) entwickelt. Die Methodik orientiert sich dabei einerseits an dem im EAM etablierten Framework TOGAF (The Open Group Architecture Framework TOGAF). Die durchzuführenden Schritte, anzuwendenden Arbeitsmittel und zu dokumentierten Ergebnisse sind auf die Besonderheiten von Prozessen des Systems Engineerings übertrage und detailliert:

Aufgabenstellung:

Ziel dieser Arbeit ist die Validierung und Weiterentwicklung der Methodik EAM@SE. Die Validierung soll an Hand eines zu erstellenden Validierungsprojektes erfolgen. Potenziale zur Methodik sind zu ermitteln und zu bewerten. Eine Weiterentwicklung der Methodik soll erfolgen.

Themen / Aufgaben:

  • Einarbeitung in die Methodik EAM@SE
  • Aufbau eines Validierungsbeispiels an Hand eines exemplarischen Kundenprojekt
  • Validierung der Methodik EAM@SE an Hand des Validierungsbeispiels
  • Potenzialanalyse und –bewertung
  • Weiterentwicklung der Methodik EAM@SE, z.B.
    • Entwicklung von Arbeitsmitteln, u.a. Cluster-Struktur, PRIOVE-Prozessbeschreibung, IT-Bebauungstemplates, Roadmap
    • Entwicklung einer Methode zur Bewertung von IT-Architekturen
    • Entwicklung einer Tool-Unterstützung durch Einsatz eines SE-Modellers
    • Entwicklung einer Tool-Unterstützung durch Einsatz eines EAM-Tools

Vorraussetzungen:

  • Grundkenntnisse im Bereich Enterprise Architecture Management sowie im System Engineering von Vorteil

Für den Entwurf und die Entwicklung komplexer multidisziplinärer technischer Produkte ist es entscheidend, die Vielzahl von Anforderungen, Systemfunktionen und Wirkprinzipen unterschiedlicher Disziplinen in einem gemeinsamen Produktmodell zu beschreiben und integriert zu behandeln. Für die virtuelle Produktentwicklung stehen dann für die verschiedenen Disziplinen wie Mechanik, Elektrotechnik/Elektronik und Informatik spezifische Methoden und IT-Werkzeuge zur Verfügung, die in der Regel nur in bestimmten Phasen des Produktentstehungszyklus (z.B. Entwurf und Konstruktion, Berechnung und Simulation) zum Einsatz kommen. Für eine ganzheitliche Betrachtung und durchgängige Systemunterstützung sind deshalb geeignete Entwicklungsmethoden notwendig, die dem Model Based Systems Engineering (MBSE) Ansatz folgen sollten. Im Rahmen der studentischen Arbeit ist eine modellbasierte Methode für die Entwicklung mechatronischer Produkte (weiter-) zu entwickeln. Der Schwerpunkt der Weiterentwicklung liegt auf der Kopplung von Mechanik- und Softwareentwicklung.

Voraussetzungen: Kenntnisse im Bereich mechatronische Produktentwicklung, Systems Engineering und Entwicklungsmethoden von Vorteil.

Eine in der Industrie etablierte Methode zur Ermittlung und Bewertung möglicher Fehlerzustände ist die FMEA (DIN EN 60812, VDA Band 4). Zielstellung der FMEA ist, die gewünschten Funktionen des zu entwickelnden Systems abzusichern. Hierfür geht die klassische FMEA über eine Struktur- und Funktionsanalyse, um ein Systemnetz (oder Komponentennetz) und Funktionsnetz zu ermitteln. Ausgehend von diesen Netzen werden in Expertenrunden auf Basis von Erfahrungswissen mögliche Fehlerzustände ermittelt und bewertet. Die Erfahrung aus der Praxis zeigt, dass es den Anwendern oft schwer fällt ein System- und Funktionsnetz zu erstellen, welches umfassend das System beschreibt. Außerdem erfordert das Finden der möglichen Fehler und deren Einflüsse viel Erfahrungswissen, da die FMEA selbst dafür kaum Hilfsmittel liefert. Model Based Systems Engineering (MBSE) bietet für die systematische Vorgehensweise eine effiziente Ausgangsbasis. Im Rahmen der studentischen Arbeit (Praktikum + BA oder MA) soll eine Methodik erarbeitet werden, wie aus Produkt- und Prozessmodellen systematisch und umfänglich FMEA System- und Funktionsnetze abgeleitet werden können.

Voraussetzungen: Kenntnisse im Bereich mechatronische Produktentwicklung, Systems Engineering und Entwicklungsmethoden (spez. FMEA) von Vorteil.

Sicherheitskritische Bestandteile mechatronischer Systeme in der Automobilentwicklung müssen systematisch untersucht und abgesichert werden. Die notwendigen Maßnahmen und Vorgehensweisen sind in der internationalen Norm ISO 26262 geregelt. Aktuell werden in den Entwicklungsprozessen viele klassische Methoden, wie FTA und FMEA, eingesetzt, die mit viel Aufwand durch Moderatoren unterstützt werden. Model Based Systems Engineering (MBSE) bietet für die Beherrschung der Maßnahmen und die systematische Vorgehensweise eine effiziente Ausgangsbasis. Im Rahmen der studentischen Arbeit (Praktikum + BA oder MA) soll eine Methodik erarbeitet werden, wie mittels einer systematischen Systemmodellierung die Entwicklung und Bewertung sicherheitsrelevanter Hardware effizient unterstützt werden kann.

Voraussetzungen: Kenntnisse im Bereich mechatronische Produktentwicklung, Systems Engineering und Entwicklungsmethoden von Vorteil.

Betrachtet man die in den letzten Jahren auf dem Markt erschienenen technischen Produkte genauer, so fällt auf, dass Elektronik und Software einen immer größeren Anteil dieser Produkten darstellen. Innovative, interdisziplinäre Produktentwicklung erfordert deshalb ein Überdenken heutiger Konstruktionsmethoden, Prozesse, IT-Lösungen und Organisationsformen. Eine effiziente und transparente Entwicklung von sowohl komplexen mechatronischen Systemen (MTS) als auch cybertronischen Systemen (CTS) erfordert die umfassende Beherrschung des interdisziplinären Entwicklungsprozesses und der darin anfallenden Modelle. Dies ist mit den herkömmlichen Ansätzen nur begrenzt möglich. Jedoch hat sich Systems Engineering (SE) zur Beherrschung der Herausforderungen dieser verteilten, multidisziplinären und virtuellen Produktentwicklungsprojekte etabliert. Vor allem Methoden, Sprachen und Werkzeuge des Model Based Systems Engineering (MBSE) sollen dabei helfen, die genannte Problematik zu lösen, indem das zu entwickelnde System frühzeitig modellbasiert spezifiziert und in seinem interdisziplinären Kontext sowohl beschrieben als auch verifiziert und validiert wird. Dabei spielt das Zusammenspiel der Applikation aus den unterschiedlichen Domänen Anforderungsmanagement, Systementwicklung (SYSML), ALM (Applikation Lifecycle Management) und PLM (Product Lifecycle Management) eine große Rolle für die erfolgreiche Umsetzung in den Unternehmen. Ziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung eines Konzepts zur interdisziplinären Systemintegrationsarchitektur auf Basis des Standards OSLC (Open Service for Lifecycle Collaboration). Es soll ggf. auch anderen Unternehmen der Nutzen des Einsatzes von SysML in der Produktentwicklung verdeutlicht werden.

Voraussetzungen: Analytische Vorgehensweise, Kenntnisse in Systems Engineering und PDM von Vorteil

Trotz der steigenden Leistungsfähigkeit von CAD-Rechnern und der zum Einsatz kommenden CAD-Software gibt es Bereiche, in denen CAD-Systeme an ihre Grenzen stoßen. Einer dieser Bereiche ist das assoziative Arbeiten in und mit sehr großen Baugruppen innerhalb des CAD-Systems, wie es zum Beispiel in den Branchen des Maschinen-, Anlagen- und Schiffbaus der Fall ist. Es muss ein erhebliche Aufwand betrieben werden, um in solchen Baugruppen assoziativ arbeiten zu können. Neben Problemen der zunehmenden Zeitaufwände und der Performance ist das Sicherstellen des Funktionierens der CAD-Daten für Folgeprozesse, wie der Fertigung aber auch in der Planung und Layout-Erstellung, von großer Bedeutung. Lösungsansätze bieten hier Funktionen und Methoden zur Vereinfachung von geometrischen Elementen und Baugruppenstrukturen im CAD-System. Aufgabe dieser Abschlussarbeit ist es, am CAD-System SIEMENS NX und der Softwarelösungen von Elysium Funktionen (OOTB und im Paket Advanced Assembly Design) zu identifizieren, die das Handhaben von großen Baugruppen unterstützen. Darauf aufbauend sollen die methodischen Möglichkeiten aufgezeigt und bewertet werden, wie die Systeme ein assoziatives Arbeiten in sehr großen Baugruppen unterstützen und optimieren können. Die vielversprechendste Möglichkeit soll anhand eines Praxisbeispiels verifiziert werden. Die Arbeit kann auch gerne in Kombination mit einem Fachpraktikum durchgeführt werden.

Voraussetzungen: Grundkenntnisse im Umgang mit dem CAD-System SIEMENS NX

Trotz der steigenden Leistungsfähigkeit von CAD-Rechnern und dem Einsatz neuester CAD-Technologien gibt es Bereiche, in denen CAD-Systeme an ihre Grenzen stoßen. Einer dieser Bereiche ist das assoziative Arbeiten in großen Baugruppen, wie es zum Beispiel in den Branchen des Maschinen-, Anlagen- und Schiffbaus der Fall ist. Es muss ein erhebliche Aufwand betrieben werden, um in solchen Baugruppen assoziativ arbeiten zu können. Neben Problemen der zunehmenden Zeitaufwände und der Performance ist das Sicherstellen des Funktionierens der CAD-Daten für Folgeprozesse, wie der Fertigung aber auch in der Planung und Layout-Erstellung, von großer Bedeutung. Lösungsansätze bieten hier Funktionen und Methoden zur Vereinfachung von geometrischen Elementen und Baugruppenstrukturen im CAD-System. Die Aufgabe dieser Abschlussarbeit ist es, aus einer im Unternehmen ausgearbeiteten Methode ein Software-Tool zu entwickeln. Dieses soll innerhalb des CAD-Systems SIEMENS NX und mit Unterstützung von Softwarelösungen der Firma Elysium einen Vereinfachungsprozess von Einzelteilen und Baugruppen automatisieren, um dadurch die Produktivität der Konstruktion innerhalb sehr großer Baugruppen zu steigern. Die Arbeit kann auch gerne in Kombination mit einem Fachpraktikum durchgeführt werden.

Voraussetzungen: Grundkenntnisse im Umgang mit dem CAD-System SIEMENS NX und Programmierkenntnisse, Kenntnisse in C# von Vorteil

Die CAD-Systemhersteller verfolgen bei der Entwicklung von Funktionen einen anwenderorientierten Ansatz: Der Anwender soll bei der Konstruktion mit Hilfe von spezifischen Funktionen bei der Modellierung unterstützt werden. Folglich bieten die Systemhersteller spezielle Arbeitsumgebungen beispielweise für die Modellierung und Simulation von Entwicklung von Komponenten für Faserverbundwerkstoffe (CFK), Bauteile aus Spritzguss und Werkzeuge im Formenbau, modellbasierte Entwicklung von mechatronische Systeme etc. an. Im Rahmen von Untersuchungen im Themenfeld „funktionale Modellierung“ sollen die Anforderungen an den Einsatz von speziellen Konstruktionsmethoden abgeleitet und aktuelle Technologien und Funktionen am Beispiel der CAD-Systeme CATIA V5/V6 bzw. NX im Praxiseinsatz analysiert werden. Die eingesetzten Methoden sollen dabei weiterentwickelt und validiert werden.

Voraussetzungen: Kenntnisse in einem CAD-System

Der Einsatz von CAx Systemen ermöglicht die Gestaltung eines digitalen Prototypen und erlaubt den Unternehmen virtuelle Analysen an diesem durchzuführen. Diese Analysen umfassen eine Reihe von Simulationen, wie z.B. die Strukturanalyse. Die Berechnung und Simulation des Verhaltens eines Systems in der virtuellen Entwicklungsphase spart aufwändige Untersuchungen an reellen Prototypen, und ermöglicht es, zuverlässige Aussagen in den frühen Phasen des Produktentwicklungsprozesses zu treffen.

Voraussetzungen: Kenntnisse in CATIA V5 oder NX und mindestens einem CAE-System

ENOVIA V6 ist die aktuelle Lösung von Dassault Systemes für das PDM basierte Informationsmanagement in der Produktentwicklung. Im Rahmen der Einführung von ENOVIA V6 sind verschiedene Aufgabenstellung im Rahmen von Studien- oder Abschlussarbeiten zu bearbeiten, z.B. Entwicklung von Migrationskonzepte von ENOVIA V5 Datenmodellen nach Enovia V6, Konzepte zur Anpassung und Gestaltung von webbasierten Oberflächen, automatisierte Generierung von Reports und Berichten, Handhabung von großen Baugruppen, Integration mit SAPPLM, Einsatz für MultiCAD. An konkreten Praxis-Beispielen soll entsprechende Konzept abgesichert und bewertet werden.

Voraussetzungen: PDM-Kenntnisse (z.B. ENOVIA SmarTeam, Teamcenter)

Der Austausch von CAD-Daten ist ein wesentlicher Bestandteil in der Kooperation zwischen OEM und Supplier. Der Gebrauch verschiedener CAD-Software macht diesbezüglich eine Konvertierung bzw. Neumodellierung der Daten erforderlich. Das Konvertieren von CAD-Daten kann durch verschiedene Schnittstellen, neutrale Datenformate und Konverter erfolgen, welche sich durch ihre Anwendung und ihre Wirkungsweise voneinander unterscheiden. Eine Evaluierung der verschiedenen Konvertierungsmöglichkeiten und Funktionen ist notwendig, um die am besten geeigneten Verfahren für den Datenaustauschprozess zu ermitteln. Das Ziel dieser Arbeit ist die Evaluierung verschiedener Funktionen der Lösungen von Elysium und Konvertierungsmethoden für CAD-Daten. Auf Grundlage der Evaluierungsergebnisse sind Methoden und Handlungsempfehlungen für den Datenaustausch- und Konvertierungsprozess anhand des Datenaustauschs zwischen OEM und Zulieferern zu entwickeln.

Voraussetzungen: Kenntnisse in CATIA V5/V6, NX 8/9 oder ProE Creo

Mit Lizenzmanagement (auch Software-Lizenzmanagement) bezeichnet man den Prozess in Unternehmen, der den legalen und effizienten Umgang mit proprietärer Software in Unternehmen absichert. Im Rahmen einer Abschlussarbeit soll ein System entwickelt werden, um Lizenzen zu erstellen und zu verwalten. Dafür sollen die Technologien C#, .net core 1 sowie das Entity Framework core 1 zum Einsatz kommen.

Voraussetzungen: Programmierkenntnisse; idealerweise C#, ASP.NET

Für unterschiedliche serverbasierte Anwendungen sollen sich Nutzer an den Anwendungen anmelden können. Basierend auf der Anmeldung sollen für die Nutzer unterschiedliche Funktionalitäten zur Verfügung stehen.
Hierfür sollen die Rechte auf unterschiedliche Weise vergeben werden können, z.B. rollenbasiert, projektbasiert, nutzerbasiert. Die Umsetzung beinhaltet die Aufnahme der Anforderungen für verschiedene Webanwendungen, die Entwicklung eines Datenmodells, Sicherheitsaspekte (Absicherung vor Webangriffen).

Voraussetzungen: Programmierkenntnisse; idealerweise C#, ASP.NET, HTML, JavaScript
Verwendete Technologien: ASP.NET Core 1.0, EntityFramework Core 1.0, OAuth

Prozesse in der Produktentwicklung sind oft sehr dynamisch. Ein Beispiel hierfür sind Entscheidungsprozesse im Änderungsmanagement. In die Entscheidung, ob ein eine vorgeschlagene Produktänderung (z.B. Verwendung eines anderen Materials für ein Bauteil) durchgeführt werden soll, fließen viele Kriterien ein, wie Kosten, Auswirkungen auf andere Bauteile, Baubarkeit, Vorgaben des Kunden/Marktes. Der genaue Ablauf des Änderungsprozesses lässt sich nur schwer im Vorfeld planen. Solche Prozesse erfordern in der IT-Unterstützung eine hohe „Variabilität“ (Verwaltung ähnlicher Prozessvarianten) und „Flexibilität“ (Anpassung von Prozessen zur Laufzeit). In dieser Arbeit sollen ein Konzept zur Unterstützung variabler und flexibler Prozesse im Änderungsmanagement entwickelt werden. Die Umsetzbarkeit soll durch Implementierung in der Dassault 3DEXPERIENCE platform evaluiert werden.

Voraussetzungen: PDM-Kenntnisse (z.B. ENOVIA, Teamcenter)