Stellenticket HTWK Leipzig

In Zeiten von globalem Wettbewerb und wachsenden Produktanforderungen bieten Simulationsmethoden die Möglichkeit, die Produktentwicklung durch den Einsatz virtueller Modelle zu unterstützen. Im Bereich des Maschinen- und Anlagenbaus lassen sich sowohl die Produktentwicklungszyklen als auch die Inbetriebnahmezeiträume von Anlagen stark verkürzen.

Die kostengünstige und schnelle Modellerstellung ist heute unter Verwendung von Photogrammetrie oder einem LiDAR-Scanner schon mit dem Smartphone oder Tablet möglich. So können die Geometrien von Systemen und Komponenten erfasst und daraus virtuelle Modelle erstellt werden. Dieses Verfahren wird insbesondere genutzt, wenn keine CAD-Daten vorliegen. Die daraus generierten Modelle bestehen häufig aus einer großen Punktwolke, um die geometrische Detailtiefe der Realität widerzuspiegeln. In einigen Fällen ist der hohe Detailgrad jedoch gar nicht notwendig, sondern eher hinderlich. Bei Software zur virtuellen Inbetriebnahme (VIBN), in welcher Steuerungen an ein Modell gekoppelt werden, ist Echtzeitfähigkeit eine wichtige Anforderung, um mit dem Steuerungstakt Schritt halten zu können. Große Modelle sorgen für einen Anstieg der Rechen- und Renderzeit. Teile des Modells dienen möglicherweise lediglich der Visualisierung von Objekten, deren Erkennbarkeit auch bei Abstraktion erhalten bleibt. Das gilt Insbesondere für umgebende Objekte der simulierten Anlage oder Maschine.

In der anzufertigenden Arbeit soll eine Methode erarbeitet werden, welche die Abstraktion von Scandaten mithilfe von einfachen geometrischen Formen ermöglicht.
Die meisten Objekte lassen sich entweder als ein oder als eine Kombination mehrerer Primitivkörper darstellen, ohne dass die Erkennbarkeit der Objekte darunter leidet. Auf diesem Weg bleiben die Modelle schlank, bieten aber trotzdem ein hohes Maß an Realitätstreue durch Integration der realen Umgebung bzw. Anlage in das Modell. Die neu entstandenen Modelle sollen in VIBN-Umgebungen einsetzbar sein.

Schwerpunkte der Arbeit:

• Recherche zu Objekterkennungsalgorithmen, Fitting von Primitivkörpern,
• Umsetzungen von Objekterkennung in Punktwolken (z.B. Photogrammetrie oder Scan),
• Anpassung parametrierbarer Primitivkörper,
• Aufbau eines Modellzwillings aus Primitivkörpern,
• Integration der vereinfachten Modelle in mindestens zwei VIBN-Tools,
• Bewertung und Dokumentation der Ergebnisse.

• Praxisbezogene Arbeitsaufgaben bei der Analyse und Gestaltung von Produktionssystemen von morgen,
• Gezielte fachliche Förderung für einen raschen Kompetenzaufbau,
• Arbeit in einem interdisziplinären Team,
• Möglichkeit einer Weiterbeschäftigung.

Zu dieser Aufgabenstellung ist auch die Durchführung eines Praktikums möglich.