BA/MA: »Aufbau eines Messsystems zur Validierung von Echtzeit einer virtuellen Steuerung«

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 30 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 2,9 Milliarden Euro.

Die neue Standardreihe Time-Sensitive-Network (TSN) ermöglicht eine Echtzeit-Kommunikation in »klassischen« Ethernet-Netzwerken durch eine zyklische Kommunikation und das Strukturieren von kritischen und nicht-kritischen Daten. Echtzeit-Kommunikationssysteme sind somit nicht mehr lokal auf den Feldbus begrenzt, sondern sind darüber hinaus auch für Edge- und Cloud-Systeme erreichbar.

Damit eröffnet sich die Möglichkeit Echtzeit-Applikationen auf verteilte Systeme auszulagern, abseits von spezifischer Hardware. Steuerungen muss nun nicht mehr an den lokalen Feldbussystemen in der Produktion hängen, sondern können auch virtualisiert in einer Factory-Cloud laufen. Damit eröffnet sich eine neue Art der Flexibilität für produzierende Unternehmen.

Da Edge- und Cloud-Systeme jedoch nicht nativ für Echtzeit ausgelegt sind, besteht die Gefahr das die strikten Anforderungen nicht eingehalten werden und ein Stillstand verursacht wird. Hier ist es wichtig früh dies zu erkennen und Applikationen zu verschieben um den Betrieb nicht zu gefährden.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll ein Messsystem entwickelt werden, welches die Echtzeit die Applikation und der Kommunikationspipeline überprüft. Im Betrieb soll erkannt werden, welche Anforderungen gehalten werden können, und eine entsprechende Mitteilung nach außen erfolgen. Eine Validierung des Systems findet anhand einer TSN-5G Kommunikationspipeline statt, welche eine Factory-Cloud gehostete Applikation mit der Feldebene verbindet.

Was Du bei uns tust

• Einarbeiten in die Themen Echtzeit-Systeme, TSN, 5G und Virtualisierung
• Erarbeiten von relevanten Kriterien für harte Echtzeit und deren Messmethoden
• Entwicklung eines Messsystems zur Online-Erfassung der bestimmten Kriterien
• Umsetzen des Messsystems in einer TSN-fähigen Kommunikationspipeline
• Vermessen verschiedener Anwendungen anhand der festgelegten Kriterien
• Validierung und Bewertung der umgesetzten Lösung und Standards

Was Du mitbringst

• Du studierst Computer Engineering, Informatik, Maschinenbau, Automatisierungstechnik, Elektrotechnik oder ein vergleichbares Fach und begeisterst dich für technologische Herausforderungen
• Du hast Erfahrung mit der Programmiersprache C++ oder C#
• Ein hohes Maß an Eigeninitiative, Verantwortungsbewusstsein und Kreativität
• Gute Sprachkenntnisse in Deutsch und Englisch

Was Du erwarten kannst

• Wissenschaftliche Bearbeitung eines aktuellen und praxisrelevanten Themas
• Eine professionelle Betreuung und fachliche Unterstützung bei der Erstellung deiner Abschlussarbeit
• Mitwirkung in innovativen Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit namhaften Industriepartnern
• Ein hochmoderner Maschinenpark, ausgestattet mit Edge-Cloud-Systemen und einer 5G-Infrastruktur

Fragen zu dieser Abschlussarbeit beantwortet Dir gerne:
Pierre Kehl M.Sc.
Gruppenleiter Produktionsmesstechnik
Telefon: +49 241 8904-776