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blank Erzquell-Förderpreis für herausragende Diplomarbeiten
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11.6.2007
Einbruchschutz für Netzwerke, Laserscanner auf mobilen Robotern und automatisierte Rezeptur-verwaltung
Die Erzquell Brauerei Bielstein hat für herausragende Diplomarbeiten des Fachbereichs Informatik drei Förderpreise gestiftet.

Den ersten Preis (750 Euro) erhält Dipl.-Inform. Alexander Wenzel aus Bergisch-Gladbach für seine Arbeit „Sensorik für Intrusion Detection Systeme in mobilen Adhoc-Netzwerken“.
Drahtlose Netze bilden die Infrastruktur für immer mehr mobile Anwendungen und Dienste. Grundlage für den universellen Einsatz von Funknetzen ist ihre Vertrauenswürdigkeit. Insbesondere Netze ohne zentrale Zugriffs- und Kontrollinstanz, die so genannten Adhoc-Netze, besitzen nur einfache Mechanismen zum Zugriffsschutz. Hier muss ein „logischer“ Mechanismus den sonst verwendeten physikalischen Zugriffsschutz auf die Kabel von drahtgebundenen Netzen mindestens gleichwertig ersetzen. Besonders Netze mit hohen Sicherheitsanforderungen bedürfen zusätzlicher Absicherung, z.B. durch eine Einbruchserkennung (Intrusion Detection).

Herr Wenzel entwickelte in seiner Diplomarbeit ein ausgezeichnetes Verfahren zur Einbruchserkennung in mobilen Adhoc-Netzen. Dafür hat er die Routing-Mechanismen des Adhoc-Netzes sehr präzise analysiert, um möglichst effiziente Daten sammeln zu können (Sensorik) hervorzuheben. Das Verfahren nutzt eine Verkehrsfluss-Analyse im Netz, sammelt dazu selektiv Daten auf speziell dazu ausgewählten Netzknoten, den sog. MPRs (Multi-Point-Relays), und erzielt damit eine vollständige Überdeckung des Netzes.

Herr Wenzel liefert mit seiner Diplomarbeit, die sich durchweg auf einem ausgesprochen hohen fachlichen Niveau bewegt, einen wertvollen Beitrag zum Themengebiet der Intrusion Detection. Die praktischen Arbeiten fanden in Zusammenarbeit mit einem externen Partner statt. Im Rahmen der Kooperation wurde auch sichergestellt, dass die von Herrn Wenzel entwickelten Verfahren auch harten Praxisanforderungen – sogar unter besonders schwierigen Bedingungen – gerecht werden.

Erstprüfer war Prof. Dr. Stefan Karsch, Zweitprüfer Prof. Dr. Hans Ludwig Stahl, Campus Gummersbach der FH Köln


Mit seiner Arbeit „Kontinuierliche Umgebungskartographie mittels 3D-Laserscanner auf mobilen Robotern“ errang Dipl.-Inform. Dirk Holz aus Bonn den zweiten Platz (500 Euro).

Die sehr gute Arbeit von Herrn Holz beschäftigt sich mit der Erstellung einer dreidimensionalen Umgebungskartographie mit Hilfe eines mobilen Roboters. Bisher wurde hierzu das sogenannte „Stopp-Scan-Go“ Verfahren angewandt, d. h. der Roboter er-fasst seine Umgebung im Stand, berechnet dann einen neuen geeigneten Standpunkt, den er selbstständig ansteuert, um dann den Vorgang zu wiederholen. Die vorliegende Arbeit sollte zeigen, dass mit Hilfe eines autonomen mobilen Roboters auch eine Erkennung der Umgebung während der Fahrt möglich ist.

Um eine Umgebung zu kartographieren, muss man genau erfassen, wie weit erfasste Punkte vom Beobachter (hier: vom mobilen Roboter) entfernt und wo genau sie liegen. Herr Holz entwirft und implementiert dazu Algorithmen, die aus den in der Bewegung aufgenommenen Daten ein stationäres Bild der Umgebung errechnen. Besonders kritisch ist dabei auch der Zeitaspekt, da die berechneten Daten die Grundlage für die Steuerung des Roboters darstellen. Dabei wird erreicht, dass der Roboter zum einen in den Weg gestellte Hindernisse erkennt und umfährt, zum anderen aber auch erkennt, dass Hindernisse erst in einer gewissen Höhe beginnen und daher gegebenenfalls unterfahren werden können (z. B. Tisch).

Insgesamt löst Herr Holz eine technische Aufgabenstellung von hoher Komplexität, wobei die Fähigkeit zur Analyse komplexer Strukturen, zur Entwicklung von Lösungsmodellen und zur Umsetzung dieser Modelle benötigt wird. Die vorliegende Arbeit wurde in Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Autonome Intelligente Systeme in St. Augustin erstellt. Sie beruht auf sehr selbständigem Vorgehen, beweist starke Praxisorientierung und besitzt in technischwissenschaftlicher Hinsicht einen hohen Stellenwert.

Erstprüfer war Prof. Dr. Erwin Holland-Moritz vom Campus Gummersbach der FH Köln, externer Zweitprüfer war Dr. Hartmut Surmann.


Den dritten Preis (250 Euro) erhält Dipl.-Informatikerin Stefanie Jansen aus Marl für ihre Arbeit: „Erstellung und Visualisierung einer Rezepturverwaltung mittels SIMATIC WinCC und der WinCC-internen Datenbank UserArchives“

In ihrer Diplomarbeit entwickelte Stefanie Jansen eine Rezepturverwaltung für eine Kakao-Rohmasse-Produktionsanlage in Norddeutschland mit 24-Stunden-Betrieb. Frau Jansen schrieb ihre Diplomarbeit bei der Fa. GreyLogix GmbH, Flensburg, die mit der Erneuerung der Anlagensteuerung beauftragt war. Kakaobohnen sind durchaus unterschiedlich in ihrer Konsistenz, bei öligen Sorten muss z.B. langsamer gemahlen werden als bei trockeneren, auch die Temperatur muss angepasst und gleichmäßig sein. Für die neue Steuerung implementierte Frau Jansen eine Datenbanklösung zur Verwaltung von Rezepturen und Lagerungssilos. Produktionsaufträge werden überwacht und aus der Datenbank heraus gestartet. Ebenso werden zusätzlich die zur Produktion benötigten Zutaten, Materialbestände und -bewegungen erfasst. Weiterhin erstellte Frau Jansen komfortable Eingabemasken zur Rezepturverwaltung.

Gemeinsam mit dem Team des Unternehmens erarbeitete Frau Jansen Lösungswege, um Statusmeldungen der laufenden Produktion, z.B. Füllstände von Silos oder das aktuell verwendete Rezept, am Überwachungsarbeitsplatz anzeigen zu lassen. Diese Daten werden in der Rezepturverwaltung gespeichert und über festgelegte Schnittstellen der Anlagensteuerung übergeben. Gleichzeitig ist eine Überwachung und Speicherung von allen Produktionsparametern wie z.B. Verarbeitungstemperaturen gewährleistet, um jederzeit eine hohe, gleich bleibende Produktqualität zu sichern. Zum Einsatz kamen die Programme „PCS7“ und „WinCC“ der Firma Siemens.

Nach Abschluss der Entwicklungsphase wurde die bestehende Anlagensteuerung erfolgreich auf das neu entwickelte System umgestellt und ist seitdem zur Zufriedenheit des Kunden im täglichen Einsatz. Frau Jansen ist nach Beendigung ihres Studiums weiterhin bei der Firma GreyLogix beschäftigt und ist seitdem maßgeblich daran beteiligt, einen weiteren Teil der Kakaomasse-Produktionsanlage zu erneuern.

Erstprüfer war Prof. Drescher vom Labor für technische Datenverarbeitung und Informationstechnik im Institut für Informatik, externer Zweitprüfer Dipl.-Ing. Matthias Buch.
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v.l.n.r. Oliver Pack (Erzquell), Alexander Wenzel, Dirk Holz, Dr. Axel Haas (Erzquell), Prof. Dr. Lutz Köhler (FH), Stefanie Jansen
icon_datei Erzquell PM Gruppe

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