Liste wissenschaftlicher Arbeiten

Hier finden Sie eine Liste der ausgeschriebenen wissenschaftlichen Arbeiten am FLW.
Bitte beachten Sie dazu die „Ablaufsbeschreibung mit FAQs“ und die „Dokumentvorlagen“.

Bitte beachten:

In diesem Quartal ist es wieder möglich, sich auf zwei Themen zu bewerben. Die Abkürzung hinter dem Titel gibt die vorgesehene Art der Arbeit an. Bitte kennzeichnen Sie deutlich Ihren Erst- und Zweitwunsch. Allerdings können wir trotzdem nicht garantieren, dass Sie ein Thema erhalten. Wir versuchen aber, möglichst alle Bewerbungen zu vermitteln.

Stand: 01. Juli 2024

Die Bewerbungsfrist endet am 15.07.2024 um 23:59 Uhr.

PA: Projektarbeit; BA: Bachelorarbeit; MA: Masterarbeit

 

[1] Wissenschaftliche Arbeiten FLW*

1. Begriffswelten und Abgrenzungen für fahrerlose Transportfahrzeuge/-systeme) (BA/ MA)
Im Bereich der mobilen Robotik werden unterschiedliche Begriffe mit verschiedenen Interpretationsweisen verwendet: FTF, FTS, AGV, AMR, MR, MC, GCS, AIV … Eine strikte Trennung im Gebrauch dieser Begriffe existiert nicht. Ziel dieser Arbeit soll eine ausführliche Literatur- und Internetrecherche sein, die alle Definitionen aus der mobilen Robotik sammelt und einen Konsens erstellt. Mittels systematischer Literaturanalyse sollen wissenschaftliche Quellen, VDI/ISO/DIN-Normen aber auch Internetblogs oder weitere Quellen genutzt werden. Teil der Arbeit kann auch die Vorbereitung einer Expertenbefragung sein, die die Ergebnisse der Arbeit vorstellt und validiert. Im Rahmen einer Masterarbeit sollen unter anderen qualitative Inhaltsanalysen durchgeführt werden.

2. Landkarte zu Universitären Serious Gaming Angeboten in Masterstudiengängen in Deutschland (PA)
In dieser Projektarbeit sollen alle Serious Gaming Lehrangebote in Masterstudiengängen an deutschen Universitäten und Fachhochschulen strukturiert erfasst und eingeordnet werden. Serious Gaming ist ein weit verbreitetes Forschungsfeld, welches ebenfalls oft in der Lehre Anwendung findet. An der TU Dortmund werden bereits Serious Games eingesetzt. Die Landkarte soll einen Überblick über andere Lehrstühle schaffen, die ebenfalls Serious Games einsetzen. Mit Fragebögen oder Interviews sollen weitergehende Informationen gesammelt werden, damit eine Einordnung stattfinden kann.

3. Game Studies Kultur in Deutschland (PA)
Game Studies und ihre Teilbereiche wie Serious Gaming, Gamification, Game-based Learning etc. finden in vielen verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen Anwendung. Inwieweit der Bereich in Deutschland jedoch von Relevanz ist und inwiefern er gefördert wird, ist nicht ersichtlich. Im Rahmen der Arbeit sollen in einem ersten Schritt durch eine dokumentierte Recherche Journals, Konferenzen, Förderangebote etc. herausgearbeitet werden. In einem zweiten Schritt sollen die ermittelten Ergebnisse im Hinblick auf ihre eingesetzten Themenbereiche, die inhaltliche Tiefe und ihren Impact Factor hin analysiert werden.

4. Gamification logistischer Prinzipien (BA/ MA)
In der Gamingbranche werden logistische Prinzipien nur in geringem Umfang dargestellt. Computerspiele wie Satisfactory und Factorio sind erste Ansätze, wie sich Themen wie Automatisierung und Supply Chain Management spielerisch genähert werden kann. In dieser Arbeit soll erfasst werden, welche Netzwerke und Möglichkeiten in der Umsetzung logistischer Prinzipien als Spiel (digital oder analog) bestehen. In diesem Zusammenhang sollen aus den bestehenden Konzepten die Lernmöglichkeiten und -effekte zusammengestellt und klassifiziert werden. Dem Umfang entsprechend ist es auch möglich, ein eigenes Spiel (digital oder analog) zu konzeptionieren oder zu erstellen, um ein ausgewähltes logistisches Konzept spielerisch zu vermitteln.

5. Entwicklung einer Evaluationsmethode zur Beurteilung von Studien über manuelle Tätigkeiten (Quality Model for Human Movements Studies) (BA)
Es existieren bereits etablierte Konzepte und Richtlinien zur Veröffentlichung von Daten, wie die internationalen FAIR-Prinzipien. Diese Prinzipien dienen als Hilfestellung für die Beschreibung, Speicherung und Veröffentlichung wissenschaftlicher Daten. Allerdings vermittelt selbst die Einhaltung solcher Prinzipien nur begrenzte Informationen über die Qualität der hinter den Daten stehenden Studie. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Evaluationsmethode, welche die Bewertung von Studien über manuelle Tätigkeiten ermöglicht. Zahlreiche internationale Datensätze sowie zwei Datensätze des FLW zu Kommissionier- und Verpackungsprozessen stehen als Anwendungsbeispiele für die entwickelte Evaluationsmethode zur Verfügung. Ein besonderes Merkmal dieser Arbeit ist der praxisnahe Bezug, da während der Arbeit die Möglichkeit besteht, laufende Studien zu bewerten und gegebenenfalls zu verbessern.

6. Digitalisierung und ihre Zukunftspotenziale für erfolgreiche Logistikketten (BA)
Die Digitalisierung ist einer der größten Veränderungstreiber der Logistik. Wo muss die Digitalisierung in der Logistik ansetzen, um diese zu verbessern? Welches sind die konkreten Potenziale, die die Digitalisierung der Logistik bietet? Wie verändert sich die Logistik zukünftig durch die Digitalisierung? Und wie wirkt sich die Digitalisierung auf internationale Lieferketten aus? Diese Fragen sollen im Rahmen einer Bachelorarbeit Literatur-gestützt beantwortet werden.

7. Evaluation eines neu erstellten Workshops mit dem Thema Grundlagen der Robotik für Logistiker (PA/ BA)
Der Workshop wurde neu erstellt und soll Logistikern anhand von praktischen Experimenten in die Grundlagen der Robotik einführen. Im Rahmen der Arbeit soll der Workshop erstmalig aus studentischer Sicht durchgeführt und Verbesserungen herausgearbeitet werden. Der Workshop soll später im Rahmen eines Fachlabors durchgeführt werden. Es wird mit dem micro:bit Einplatinen Computer, Lego Mindstorms und dem humanoiden Roboter NAO gearbeitet.

8. Bau und Inbetriebnahme eines selbstbalancierenden Roboters für Schulungszwecke (PA/ BA)
Auf Basis von selbstgedruckten Bauteilen sowie leicht erhältlichen Elektronikkomponenten soll ein Bausatz für einen selbstbalancierenden zweirädrigen Roboter in Betrieb genommen werden. Der gesamte Prozess soll für Schulungszwecke aufbereitet und dokumentiert werden.

9. Auswahl und Überprüfung eines Verfahrens zur Berechnung der aktuellen Kapazität eines Akkumulators (MA)
In der Arbeit soll ein Verfahren gefunden werden, mit dem die aktuell verfügbare Kapazität eine Akkumulators ermittelt werden kann. Verschiedene Verfahren sind in der Literatur ausführlich beschrieben. In der Arbeit soll ein vorhandenes Verfahren ausgewählt und mit dem Bau eines Demonstrators überprüft werden.

10. Kombinierte Location- und Routingprobleme in der Intralogistik (BA)
Locationprobleme beschäftigen sich mit der Frage, wo etwas geschieht (bspw. wo sich zwei Roboter treffen oder wo eine bestimmte Maschine stehen soll). Bei Routingproblemen ist die Frage, wo ein Fahrzeug entlangfahren soll. In vielen Anwendungen beeinflussen sich beide Entscheidungen, sodass eine unabhängige Betrachtung zu suboptimalen Lösungen führt. In dieser Arbeit soll eine Übersicht geschaffen werden, welche Location- bzw. Routingprobleme es in der Intralogistik gibt, was vielversprechende Ansätze sind diese zu lösen und wie realistische Testinstanzen aussehen müssen.

11. AI for dynamic pricing (MA)
Pricing is an important topic for the last decades.
If the supply is higher than the demand, it might be useful to lower prices to maximize the revenue and vice versa.
In the context of this thesis, we consider machines which have a capacity and can be booked to produce different products.
The task is to develop an AI driven pricing algorithm to maximize the revenue by considering further variables as open capacity, time windows for the requests and scaling effects.

12. Trends in der (Intra-) Logistik – Künstliche Intelligenz und Blockchain (PA/ BA/ MA)
Während der Einsatz der Blockchain-Technologie in der Logistik bereits seit einigen Jahren diskutiert wird, liegt der Fokus zunehmend auch auf der Anwendung künstlicher Intelligenz (KI) in der Logistik. Beide Technologien im Zusammenspiel können große Potenziale in der Logistik heben und Prozesse sowohl effizienter, als auch kostengünstiger und transparenter gestalten.

Ziel der Arbeit ist eine Analyse des aktuellen Forschungsstands des Zusammenspiels von KI und Blockchain im Bereich der Logistik.
In der Projektarbeit sollen eine Literaturrecherche zu dieser Thematik durchgeführt und Forschungslücken aufgezeigt werden.
In der Bachelorarbeit sollen zusätzlich Potenziale und Herausforderungen sowie zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten analysiert werden. Zudem soll der Fokus stärker auf technischen Umsetzungsmöglichkeiten liegen.
In der Masterarbeit sollen die auf Basis der Fachliteratur identifizierten Anwendungsfälle, Potenziale und Herausforderungen mittels Interviews mit den Ansichten der Industrie verglichen werden und Handlungsfelder für zukünftige Entwicklungen abgeleitet werden.

13. Towards 6G-Driven Sensing: Development of Machine Learning-based Radar Object Detection for Logistics Entities (MA)
The advent of 6G technology is expected to revolutionize the mobile communication domain, characterized by its unprecedented feature of joint communication and sensing (JCAS). This convergence facilitates not only high-speed data transfer but also the capability to sense and interpret the environment, leading to innovative applications in various domains. In the realm of intralogistics, these capabilities are particularly transformative, offering significant support for camera-based detection of logistics entities, even when visibility is obstructed. This research focuses on developing a machine learning-based radar object detection system for logistics entities using mmWave radar sensors. The master thesis covers following objectives: literature research, development of suitable machine learning models, training and evaluation in terms of their accuracy, efficiency and applicability in comparison to the traditional methods. Previous knowledge in the field of AI, embedded systems, and programming is desirable.

14. Developing a Generic Spatio-Kinematic Model for Describing and Predicting Forklift Movement Patterns (MA)
This master thesis aims to develop a comprehensive spatio-kinematic model to describe and predict forklift movement patterns. The research involves gathering real or simulated data on forklift movements, including spatial data (position and trajectory) and kinematic data (velocity and acceleration). Building on a review of existing approaches, a new generic model will be conceptualized and created by employing advanced mathematical and/or computational techniques. The resulting model aims to optimize the simulation of warehouse logistics, reduce operational costs, and improve workplace safety by providing precise motion predictions and spatial analysis.

[2] Wissenschaftliche Arbeiten in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IML (Institutsbereich Materialflusssysteme)*

1.  Monokulare Vermessung im e-Commerce mittels KI (MA)
Die Vermessungstechnik stellt einen entscheidenden Bereich in der Intralogistik dar. Mit dem Fortschritt der künstlichen Intelligenz eröffnen sich neue Möglichkeiten, um Vermessungsprozesse effizienter und präziser zu gestalten. Neuste Transformer-basierte Modelle erlauben hierbei eine monokulare Tiefenerkennung, also auf Basis von 2D-Informationen, wodurch konstenintensive Hardware für Vermessung umgegangen werden könnte [1][2].
Diese Masterarbeit bietet die Gelegenheit, das Potenzial von monokularen KI-Techniken in der Vermessungstechnik zu erforschen und innovative Lösungen zu entwickeln. Im Fokus steht hier die Vermessung einzelner, zu versendender Packstücke.
Es sollen geeignete KI-Modelle ausgewählt, trainiert und hinsichtlich ihrer Genauigkeit, Effizienz und Anwendbarkeit im Vergleich zu traditionellen Methoden praxisnah evaluiert werden.
Vorkenntnisse im Bereich von KI und Programmierung sind wünschenswert.
[1] https://depth-anything.github.io/
[2] https://github.com/isl-org/ZoeDepth

     

    • Die nächste Liste mit ausgeschriebenen Themen zu wissenschaftlichen Arbeiten wird im Oktober 2024 veröffentlicht.