Final theses studies

Mit der Weiterentwicklung des maschinellen Lernens in den letzten Jahren haben Deep-Learning-Architekturen eine breite Palette von Anwendungen in Computer-Vision-Aufgaben erschlossen. Immer mehr Anwendungsszenarien erfordern genaue und effiziente Erkennungs- und Segmentierungstechniken. Insbesondere bei der Intelligenz des autonomen Fahrens und der Automatisierung der industriellen Produktion spielen Deep-Learning-Architekturen eine wichtige Rolle. In dieser vorliegenden Arbeit wurden die Modelle für Instanz-Segmentierung auf die selbstaufgenommenen Videoaufnahmen untersucht. Neben einer ausführlichen Recherche zum Stand der Technik wurden mehrere vergleichende Experimente auf eigene Datensätze durchgeführt, um den Einfluss verschiedener Trainingsparameter und -strategien auf die Genauigkeit und Geschwindigkeit des Modells zu diskutieren und eine Methode zur Verbesserung der Trainingsergebnisse zu finden. Außerdem wurde ein automatisches Annotationstool entwickelt, das auf dem Modell für Instanz-Segmentierung basiert und eine schnelle Annotation der einzelnen Daten ermöglicht. Da in praktischen Situationen oft eine verdeckte Beziehung zwischen Objekten besteht, wurden schließlich die Machbarkeit und Übertragbarkeit des Modells für amodale Vervollständigung analysiert. Dieses Modell wurde zuerst mit einem öffentlich zugänglichen Datensatz trainiert, welches dann zur Vorhersage der eigenen Daten verwendet wurde. Durch die Evaluierung der experimentellen Ergebnisse konnte aufgezeigt werden, dass die geeigneten vortrainierten Gewichte, Datenaugmentation, Backbone-Netzwerke und Trainingsstrategien einen positiven Einfluss auf das Training des Modells für Instanz-Segmentierung haben. Das auf Basis dieser Erfahrungen entwickelte Annotationstool ermöglicht auch die schnelle Annotation einzelner Daten, wodurch die Effizienz des Datensatz-Labelings verbessert und die Arbeitskosten gesenkt werden können.

Entwicklungsfehler in den frühen Schritten des Produktentwicklungsprozesses führen aufgrund der Zehnerregel zu hohen Entwicklungsfolgekosten. In der vorliegenden Abschlussarbeit wird daher am Beispiel des Kaffeevollautomaten der Produktionsentwicklungsprozess der Abteilung Beverage der BSH Hausgeräte GmbH auf Potentiale und Optimierungsansätze zur Entwicklungsfehlervermeidung untersucht. Dazu werden ein Soll-/Ist-Vergleich der Realisierung der Normen und Vorschriften und eine eingehende Betrachtung vergangener Entwicklungsprojekte vorgenommen. Aufbauend auf diesen Analysen wird ein Ideen- und Maßnahmenkatalog für Entwicklungsprozessoptimierungen generiert. Die Ideen und Maßnahmen gliedern sich in inhaltliche, softwaregestützte und strukturelle Vorschläge. Die Verwendung von agiler Arbeitsweise und der aktuelle Umsetzungsstatus werden bei diesen Vorschlägen geprüft. Mögliche positive Effekte und Auswirkungen einer Umsetzung dieser Ideen und Maßnahmen auf den Entwicklungsprozess werden untersucht und bewertet.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines Soll-Prozesses zum Gesamtprozess Verpackung unter Berücksichtigung der gestellten Anforderungen in einem Beispielunternehmen. Dabei ist zu realisieren, dass ein Kunde bei Auslösen einer Produktbestellung eine adäquate Verpackung für sein Produkt erhält. Anhand des Modells der Prozessmanagement-Brille der Firma BPM&O GmbH werden die Phasen Prozesse analysieren, operative Ziele überprüfen, Prozesse entwickeln, Prozessausführung planen, Prozess einführen und ausführen sowie Prozesse messen im Beispielunternehmen eingesetzt. Zu Beginn der Bearbeitung werden die vorhandenen Abläufe hinsichtlich der Verpackung untersucht und nach dem Business Process Model and Notation (BPMN) Standard modelliert. In der anschließenden Überprüfung der operativen Ziele wird die initiale Zielstellung auf Abweichungen untersucht. Für die Entwicklung eines geeigneten Soll-Prozesses werden Mitarbeiterbefragungen durchgeführt, um Anforderungen an den Soll-Prozess zu erheben. Danach werden die Anforderungen kategorisiert und bewertet. Zur Erfüllung der Anforderungen erfolgt im Anschluss die Maßnahmenplanung. Aus modellierten Prozessszenarien wird mittels Nutzwertanalyse ein finales Szenario ausgewählt, dass in den finalen Soll-Prozess integriert wird. Die Modellierung des Soll-Prozesses erfolgte in Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern des Beispielunternehmens. Für die Planung und Einführung sowie die Prozessausführung wird ein Ausblick beschrieben, der eine Handlungsempfehlung für die weitere Vorgehensweise aufzeigt. Letzter Bearbeitungsschritt ist der Vergleich von Ist- und Soll-Prozess mittels Kennzahlensystems.

Durch die Einführung von Managementsystemen können Unternehmen Wettbewerbsvorteile gegenüber den Wettbewerbern erlangen. Mit erfolgreich eingeführten und bestenfalls zertifizierten Managementsystemen haben Unternehmen die Möglichkeit, ihren Kunden nachzuweisen, dass sie für die Erhaltung und Verbesserung der Qualität Maßnahmen vollziehen, welche in einem System strukturiert sind. Insbesondere die Zertifizierung nach der weltweit bekannten Norm für Qualitätsmanagementsysteme (DIN EN ISO 9001:2015) kann notwendig sein, um überhaupt Zutritt zu einem Markt zu bekommen. Zur Steigerung der Effizienz können Unternehmen mit mehreren Managementsystemen, ein integriertes Managementsystem umsetzen, in dem verschiedene Managementsysteme zusammengefasst werden. Die Ausnutzung von Synergien bildet an dieser Stelle den Vorteil. Diese Tatsache führt auch zur Verbesserung der Auditierung aufgrund des verringerten Aufwandes. Zur Unterstützung der Auditierung von Managementsystemen finden heutzutage häufig Softwarelösungen Verwendung. Die vorliegende Masterarbeit hat das Ziel eine solche Softwarelösung zur Unterstützung der Auditierung von integrierten Managementsystemen in Kooperation mit der Steinbeis Qualitätssicherung und Bildverarbeitung GmbH zu entwickeln. Nach der Darlegung grundlegender Begriffe zum Audit, folgt die Analyse des aktuellen Standes von Auditmanagementsysteme ausgewählter Wettbewerber. Aus dem Vergleich der Eigenschaften der verschiedenen Softwarelösungen werden Anforderungen an das neue System abgeleitet. Daraufhin erfolgt die Erstellung notwendiger Dokumente. Ein integrierter Fragenkatalog für die Normen DIN EN ISO 9001:2015 und DIN EN ISO 14001:2015 wird als Vorlage entworfen. Im Anschluss wird die Softwarelösung konzipiert und deren Umsetzung erläutert, bevor zum Abschluss Hinweise zur Einführung gegeben werden.

Staub, besonders Quarzfeinstaub, ist eine der größten gesundheitlichen Gefahren im Baugewerbe. Um Bauarbeiter vor dieser Gefahr zu schützen, muss die Quarzfeinstaubbelastung während der Bauarbeiten kontinuierlich erfasst werden. Derzeit existieren keine Messsysteme oder Lösungsansätze, die eine kontinuierliche Erfassung der Quarzfeinstaubbelastung ermöglichen. Diese Arbeit umfasst die Entwicklung eines funktionierenden Lösungsansatz. Dazu werden Literatur und Patente auf mögliche optische Detektionsverfahren untersucht und bewertet. Es werden Versuche mit den vielversprechendsten Ansätzen durchgeführt, um ihre Eignung unter realen Bedingungen zu bewerten. Die Raman Spektrometrie als der beste Ansatz wird mit einem bereits existierenden kapazitiven Verfahren verglichen. Die Auswertung der Ergebnisse zeigt, dass die Raman Spektrometrie geeignet ist um die Quarzfeinstaubbelastung zu erfassen. Bis zu einem ausgereiften Prinzip müssen noch einige Probleme bezüglich Miniaturisierung, Automatisierung der Messung und Querempfindlichkeiten gelöst werden.