05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access A framework for similarity recognition of CAD models in respect to PLM optimization(2022) Zehtaban, Leila; Roller, Dieter (Univ.-Prof. Hon.-Prof. Dr.)Item Open Access Aufwandsschätzung bei Geschäftsprozessmodellerstellung(2015) Milutinovic, AleksandarGeschäftsprozessmanagement-Projekte im Allgemeinen und Modellierungsprojekte im Speziellen besitzen noch keine angewandte und wissenschaftlich gestützte und untersuchte Methode zur Aufwandsschätzung. Insbesondere gibt es für die Phase der Modellerstellung innerhalb des Geschäftsprozessmanagement-Lebenszyklus keine Aufwandsschätzungen, während der Bereich der Implementierung von Geschäftsprozessmodellen erste Ansätze zu Aufwandschätzungen in der Literatur aufzeigt. Diese Arbeit gibt einen Überblick über Schätzmethoden, den aktuellen Stand der Literatur aus angrenzenden und entfernten Forschungsfeldern und entwickelt basierend darauf eine Methode namens BPM COCOMO zur Aufwandsschätzung bei der Erstellung von Geschäftsprozessmodellen. Es wird eine Adaption von COCOMO vorgenommen und eine weitere Untersuchung und Validierung dieses Modells vorgeschlagen. Keywords: geschäftsprozessmodellierung, aufwandsschätzung, gpm, bpm, bpmn, function point, cocomo, modellierung, aufwand, kostenItem Open Access STEP/XML based macro data representation for parametric CAD model exchange(2014) Zoabi, FirasThere is tremendous need in collaborative design today for the integration of heterogeneous CAx systems. This general practice has serious shortcomings like design discontinuity, limited parallelisation, loss of information, and conversion errors. To overcome these shortcomings, macro-parametric approach (MPA), which is a history-based method of parametric CAD model exchange, has been proposed. The macro-parametric approach is a way to achieve compatible CAD model exchange amongst a variety of mutually incompatible CAD systems. CAD models can be exchanged in the form of a macro file that comprises a sequence of modeling commands. A standard macro file that contains a set of event-driven commands can transfer the designer intent such as parameters, features and constraints. Currently, STEP (STandard for the Exchange of Product model data) as an international standard (ISO-10303, Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange) for the computer-interpretable representation and the exchange of product model data is widely used. STEP is becoming the 'lingua franca' in the area of modelling and exchanging product data. One remaining problem of the using STEP as a neutral format is that it does not retain parametric information such as the designer intent but only the pure boundary representation (B-rep) of the CAD model. The B-rep model without parametric information presents difficulties for engineering changes and it may also lead to an unexpected distortion of shape. This research aims to investigate an exchange method that uses STEP/XML (extensible mark-up) technology to express a set of standard modeling commands extracted from CAD models created by Autodesk InventorTM, to enable the same CAD models are readable and shareable with other CAD application systems.Item Open Access Gamification und BPMN(2015) Ünsür, ZekeriyaDiese Bachelorarbeit widmet sich der Untersuchung nach neuen Möglichkeiten, die zur Vermittlung von Lehrinhalten im Bereich der Geschäftsprozessmodellierung durch die fortlaufenden Digitalisierungen ergeben. Immer mehr moderne Konzepte rücken in den Bereich des nützlich Anwendbaren. Neben dem E-Learning gewinnt "Gamification" immer mehr an Bedeutung. Bei diesem Konzept werden zur Förderung von Engagement und Motivation Elemente aus Spiele in Nichtspielinhalte integriert. Diese Arbeit untersucht die Möglichkeiten, Voraussetzungen für einen Einsatz in der Bildung und erarbeitet eine Realisierungsmöglichkeit zur Wissensvermittlung im Bereich der BPMN.Item Open Access Weiterentwicklung des BPMN-Ansatzes für Geschäftsprozessmodelle(2014) El Hussein, RobertIm Rahmen des Business Process Management (BPM) stellt die Prozessmodellierung eine einleitende Phase dar, in der Arbeitsabläufe in Form von Prozessmodellen abgebildet werden. Hierbei hat sich die graphische Modellierungssprache Business Process Model and Notation (BPMN) als Standard für die Prozessmodellierung etabliert. Die vergangene BPMN-Forschung hat zufriedenstellende Lösungen für die Themen Evaluation, Semantik, Ausführbarkeit und Compliance entwickelt. Diese Ergebnisse bilden eine formale Grundlage für anknüpfende Forschungsarbeiten und industrielle Anwendungen. Die BPMN-Forschung befindet sich nun in einer Phase, in der neue Forschungsthemen identifiziert werden müssen, welche sich an den Bedürfnissen der Anwender sowie an den zukünftigen Anforderungen der Prozessmodellierung und des BPM orientieren. Im Hinblick auf diese Herausforderung analysiert die vorliegende Arbeit die bisherige BPMN-Forschung auf Basis einer umfangreichen Literaturrecherche. Es werden vergangene Forschungsergebnisse zusammengefasst und aktuelle Forschungsansätze ausführlich und zusammenhängend dargelegt. Darauf aufbauend werden neue BPMN-Themen aufgezeigt, die für zukünftige Forschungsaktivitäten von Bedeutung sein können. Bei der Analyse wird deutlich, dass es sich bei der aktuellen BPMN-Forschung um ein fragmentiertes Themenfeld handelt, welches diverse inhaltliche Schnittstellen zu benachbarten und übergeordneten Forschungsgebieten aufweist. Ebenfalls stellt sich heraus, dass zukünftige wissenschaftliche BPMN-Arbeiten von konsolidierenden und innovativen Forschungsmaßnahmen profitieren können.Item Open Access Automatische Modellerzeugung aus klassifizierten und modellbasierten Anforderungen(2014) Jiang, LanDie Erhebung und Analyse der Anforderungen ist eine Schlüsselphase eines technischen Projekts. Schlechte oder fehlerhafte Anforderungen an komplizierte Softwareprodukte können zu einer schwerwiegenden Konsequenz führen. Ein verbreitetes Verfahren ist die Erhebung der Anforderungen aus natürlich sprachlichen Texten. Einerseits kann das Verfahren die gute Verständlichkeit natürlicher Sprache bieten, andererseits lassen sich dabei die Mehrdeutigkeiten natürlicher Sprache nicht vermeiden. Außerdem wird in manchen Bereichen, bei denen modellbasierte Ansätze zur Anwendung kommen, die Anforderungsanalyse unter Verwendung von natürlich sprachlichen Texten durchgeführt. Dadurch ist die Verbindung zwischen Anforderungsanalyse und Entwurf nicht so gut möglich. In dieser Arbeit wurde ein System UML Model Generator (UMG) entworfen, das Modelle aus klassifzierten und modellbasierten Anforderungen generiert. Mit den Modellen können die Anforderungen nicht nur textuell sondern auch grafisch dargestellt werden. Die Qualität der Anforderungsanalyse wird dadurch verbessert und ein Übergang von der Anforderungsanalyse hin zum Entwurf wird ebenfalls ermöglicht und Mehrdeutigkeiten werden vermieden. Das UMG System bietet die Funktionalität der Klassifizierung, die auf einem vorhandenen REC System aus der Diplomarbeit [Zwi13] basiert, welches Anforderungen aus technischen Spezifikationen extrahiert und klassifiziert. Zur Erzeugung der Modelle extrahiert UMG die funktionalen Anforderungen aus einem texutellen Dokument, welche Funktionen eines zu entwickelnden Systems beschreiben können. Für UMG wurde ein Datenmodell entworfen, das die extrahierten Anforderungen in Format von UML Model Generator XML (UMGX) darstellt. Darauf aufbauend kann ein modellbasiertes Anforderungsdokument generiert, in dem alle essentiellen Informationen zur Erzeugung der Modelle von Anforderungen beinhaltet sind. Ein UMGX Dokument enthält Anwendungsfälle und gegebenenfalls zu diesen die Standardabläufe. Als ein grundsätzliches Konzept von UMG ermöglicht das Datenmodell beliebige Änderungen und Erweiterungen zu den Anforderungen und deren Modelle.Item Open Access Analyse verschiedener BPMN Extensions(2016) Karner, PatrickBPMN 2.0 ist eine grafische Spezifikationssprache, mit der es möglich ist, Geschäftsprozesse zu modellieren. In der Version 2.0 wurde ein Erweiterbarkeitsmechanismus hinzugefügt, mit dem es möglich ist, Erweiterungen zum Core BPMN Modell hinzuzufügen. Solche Erweiterungen werden dann veröffentlicht, sind aber dennoch schwer aufzufinden. In dieser Bachelorarbeit geht es darum, eine Klassifizierung zu erstellen, mit der man die schon vorhandenen Erweiterungen voneinander unterscheiden, als auch Gemeinsamkeiten herausfinden kann. Damit diese Erweiterungen auch von verschiedenen BPMN Nutzern gefunden werden können, soll noch eine grafische Oberfläche in Form einer Webseite erstellt werden. Auf dieser Webseite können dann bekannte oder neue Erweiterungen hinzugefügt und bearbeitet werden. Durch eine integrierte Suchfunktion kann spezifisch nach einer Erweiterung gesucht werden.Item Open Access Entwicklung eines Sprachverarbeitungs- und Bewertungssystems zur automatischen Vorkorrektur(2015) Reutter, RobinDas Korrigieren schriftlicher Aufgaben nach Musterlösung stellt für eine lehrende Person - beispielsweise den Lehrer an einer Schule, den Tutor einer Studentengruppe oder den Mitarbeiter einer Universität - häufig eine mühsame und zeitintensive Aufgabe dar. Das Kontrollieren der Ergebnisse und Abgleichen mit der Musterlösung kann insbesondere bei sich wiederholenden und eindeutigen Lösungen sehr ermüdend sein. Die in Anspruch genommene Zeit könnte zur Vergabe von Lernhinweisen oder dem intensiveren Befassen mit der eigentlichen Korrektur weitaus besser genutzt werden. In diesem Zusammenhang existiert der Wunsch nach einem automatisierten System, das die Vorkorrektur übernimmt und die Lehrkraft entlastet. Korrekt gelöste Aufgaben könnten im Voraus von dem System mit voller Punktzahl bewertet werten, im Falle von Unklarheit könnte die Lehrkraft entscheiden, wie die eingesendete Lösung zu bewerten ist. Bei der riesigen Anzahl verschiedenartiger Aufgaben müssten Kategorien für Aufgabentypen und Lösungsmöglichkeiten erstellt werden. Diese Arbeit stellt ein Modell speziell für die "Aufgaben der Informatik 1" vor. Die Aufgaben wurden unter Berücksichtigung bereits existierender Ansätze in Kategorien eingeteilt. Ein System auf Grundlage von C# wurde zur automatischen Erstellung und Vorkorrektur der Aufgaben entwickelt und evaluiert.Item Open Access Verbesserung der Druckzeitabschätzung im 3D-Druck(2016) Jung, BerndDruckzeitabschätzungen im FDM 3D-Druck liegen oft weit über oder unter der tatsächlich benötigten Zeit. Eine häufig implementierte Methode, die Summe aus der berechneten Dauer einzelner Bewegungen zu bilden, bildet die physikalischen Gegebenheiten und die Auswirkungen softwareseitiger Optimierungen nur unzureichend ab. In dieser Arbeit werden mögliche Ursachen dieser Differenzen beschrieben. Außerdem wird ein im Verlauf dieser Arbeit entwickelter Ansatz zur Druckzeitabschätzung vorgestellt. Dabei werden Informationen aus bereits erfolgten Drucken verwendet, um eine Relation von inhärent in G-Code enthaltenen Eigenschaften zur dann bekannten Druckzeit zu finden, und daraus eine Berechnungsvorschrift zu abzuleiten, die als Repräsentation einer Regressions-Hyperebene dargestellt werden kann. Anschließend wird der Ansatz mit Daten von 21 verschiedenen, physikalisch gedruckten Testmodellen überprüft.Item Open Access 3D printing-as-a-service for collaborative engineering(2017) Baumann, Felix W.; Roller, Dieter (Univ.-Prof. Hon.-Prof. Dr.)3D printing or Additive Manufacturing (AM) are utilised as umbrella terms to denote a variety of technologies to manufacture or create a physical object based on a digital model. Commonly, these technologies create the objects by adding, fusing or melting a raw material in a layer-wise fashion. Apart from the 3D printer itself, no specialised tools are required to create almost any shape or form imaginable and designable. The possibilities of these technologies of these technologies are plentiful and cover the ability to manufacture every object, rapidly, locally and cost-efficiently without wasted resources and material. Objects can be created to specific forms to perform as perfectly fitting functions without consideration of the assembly process. To further the advance the availability and applicability of 3D printing, this thesis identifies the problems that currently exist and attempts to solve them. During the 3D printing process, data (i. e., files) must be converted from their original representation, e. g., CAD file, to the machine instructions for a specific 3D printer. During this process, information is lost, and other information is added. Traceability is lacking in 3D printing. The actual 3D printing can require a long period of time to complete, during which errors can occur. In 3D printing, these errors are often non-recoverable or reversible, which results in wasted material and time. In addition to the lack of closed-loop control systems for 3D printers, careful planning and preparation are required to avoid these costly misprints. 3D printers are usually located remotely from users, due to health and safety considerations, special placement requirements or out of comfort. Remotely placed equipment is impractical to monitor in person; however, such monitoring is essential. Especially considering the proneness of 3D printing to errors and the implications of this as described previously. Utilisation of 3D printers is an issue, especially with expensive 3D printers. As there are a number of differing 3D printing technologies available, having the required 3D printer, might be problematic. 3D printers are equipped with a variety of interfaces, depending on the make and model. These differing interfaces, both hard- and software, hinder the integration of different 3D printers into consistent systems. There exists no proper and complete ontology or resource description schema or mechanism that covers all the different 3D printing technologies. Such a resource description mechanism is essential for the automated scheduling in services or systems. In 3D printing services the selection and matching of appropriate and suitable 3D printers is essential, as not all 3D printing technologies are able to perform on all materials or are able to create certain object features, such as thin walls or hollow forms. The need for companies to sell digital models for AM will increase in scenarios where replacement or customised parts are 3D printed by consumers at home or in local manufacturing centres. Furthermore, requirements to safeguard these digital models will increase to avoid a repetition of the problems from the music industry, e. g., Napster. Replication and ‘theft’ of these models are uncontrollable in the current situation. In a service oriented deployment, or in scenarios where the utilisation is high, estimations of the 3D printing time are required to be available. Common 3D printing time estimations are inaccurate, which hinder the application of scheduling. The complete and comprehensive understanding of the complexity of an object is discordant, especially in the domain of AM. This understanding is required to both support the design of objects for AM and match appropriate manufacturing resources to certain objects. Quality in AM and FDM have been incompletely researched. The quality in general is increased with maturity of the technology; however, research on the quality achievable with consumer-grade 3D printers is lacking. Furthermore, cost-sensitive measurement methods for quality assessment are expandable. This thesis presents the structured design and implementation of a 3D printing service with associated contributions that provide solutions to particular problems present in the AM domain. The 3D printing service is the overarching component of this thesis and provides the platform for the other contributions with the intention to establish an online, cloud-based 3D printing service for use in end-user and professional settings with a focus on collaboration and cooperation.