vorstand: o.univ.prof. dr. franz winkler gründer: o.univ.prof. dr.ddr.h.c. b. buchberger, 1987...
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Vorstand: O.Univ.Prof. Dr. Franz WinklerGründer: O.Univ.Prof. Dr.DDr.h.c. B. Buchberger, 1987
Institut für Symbolisches Rechnen
AgendaAgenda
• Introduction and Overview
• How do we work
• Project examples
• Outlook (near and far future)
• Working in the RISC Company
Anwendung
Kompetenzen:
• Know-how Transfer von Forschung zur Industrie.
• Anwendung und Umsetzung mathematischer Methoden.
• Software-Entwicklung unter Verwendung von modernsten Methoden des Software-Engineering.
• Analyse und Modellierung von technischen Systemen.
• Optimierung und Simulation von Systemen.
Dienstleistungen:
• Partner für industrielle Individual-Lösungen.
• Unterstützung bei der Umsetzung und Abwicklung von Software-Projekten.
• Beratung im Bereich Software und Logistik.
RISC Software GmbH
• Bordcomputer, Handhelds
• Embedded Systems
• Kommunikation
• (GPRS, Satelliten, WLAN)
• Navigation (GPS)
• Steuerungen, CAD/CAM-Konstruktion
• Robotik, Simulation und Optimierung von
Industrieprozessen (Automatisierungs- und
Anlagentechnik)
• Disposition
• Lagerlogistik
• Verkehrslogistik
• Standortoptimierung
Anwendungsbereiche
Referenzkunden
Hödlmayr Logistics Int.Hödlmayr Logistics Int.
• Der Bereich symbolisches Rechnen befasst sich mit
algorithmischen Methoden zur exakten Behandlung von
Problemen in abstrakten mathematischen Strukturen.
• Symbolisches Rechnen
• ist die Grundlage für die Lösung zahlreicher industrieller Probleme
in der Simulation, Logistik, Optimierung, Robotik, geometrischen
Modellierung etc.
Problemlösung!
• ist ein Rahmen für formale Methoden in der Software-Technologie.
Softwareentwicklung!
RISC - Institut der JKU Linz
Forschung
Scientific MethodsScientific Methods
• Applying mathematical thinking
• Software technology methods (formal methods)
• Project engineering
• Algorithm development
• Combination of numerical and symbolic methods
• Computational Geometry, Solid Modeling
• Graph Theory
• Solving equations (ODE, DAE, …)
• Optimization (discrete, non-discrete)
• Systems Theory
• Neural networks
• ...
Problemlösung - Vorgehensweise
methodische Vorgehensmodelle
Unterteilung der Projekte in mehrere Phasen (Dauer 3-8 Monate) eventuell ergänzt durch Machbarkeitsanalyse oder Vorstudie.
Problemlösung – Vorgehensweise
Transportoptimierung
Optimale Zuordnung der Bauern zu Stationen.
Optimale Zuteilung der Stationen zu Fabriken.
Optimale Auswahl der Übernahmestationen.
Optimierung - Rübenlogistik
Vereinigung der Österreichischen
Rübenbauern
Optimale Gleichverteilung der Rübenmengen zu Fabriken
Selbstve rladestation
Neu e S tatio n m it Bahnan schluß
Fabri k
Lkw-Station
Bah n-S tatio n
Lkw-Station mi t Zwischenverla dung
Zielfabrik Tul ln
Zielfabrik Leopoldsdorf
Zielfabrik Hohena u
auße r Betri eb
Neu e Selbstverladestation
Symbole :
Farbe n:
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1
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57600
60000
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3200012000
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3 0-1-2-01-2-0-12-0-1-2
B
0
1
2
3 0-1-3-0
A
In diesem Projekt sollen die bestehenden Auftragszyklen zu profitablen Zyklen optimiert und ergänzt werden, die
im Rahmen der gesetzlichen Arbeitszeit abgewickelt und als Dispositionsregeln verwendet werden können.
Optimization of order volumes with respect to transport capacities and working hours.
Regelsysteme für Disponenten
Aufgabenstellung:• Entwicklung einer Software• für die optimale Verplanung • der Transportaufträge der Fa. Hödlmayr.
Ziele:• Modul Verplanung• Modul Routing: Routinggraph, Berechnung einer Route in ca. 1/100 Sekunde (auf PC Pentium II 300 MHz).
Hödlmayr Logistics Int.
Touren- und Routenplanung
Ladungsoptimierung
Zuordnung der Aufträge zu LKWs:minimale Kosten und minimale Leerkilometer,vielfältige Randbedingungen.
10 000 Händler 400 LKWs 1 000 Aufträge/Tag 1 Mio mögliche Ladungskombinationen
Minimize transport costs under considerationof loading and routing optimization.
Hödlmayr Logistics Int.
Realisierung:• Zuordnung der Aufträge zu LKWs mit minimalen Kosten und minimalen Leerkilometer.• Ermittelung der besten Ladekombination, vielfältige Randbedingungen (Gültige Beladung, Händleröffnungszeiten, Markenverträglichkeiten)• 10 000 Händler• 400 LKWs• 1 000 Aufträge/Tag• 1 Mio mögliche Ladungskombinationen
Touren- und Routenplanung
Ladungsoptimierung
Hödlmayr Logistics Int.
Methoden: • Algebra: Halbordnungen• Optimierungs- und Planungsalgorithmen• Graphentheorie: Routenplanung, Ressourcenmanagement, ...• Komponentenorientierte Softwareentwicklung
Zentrale:• Disposition• L&G• Daten- kommunikation
LKW: • Motordatenübernahme• Standortkoordinaten (GPS)• Fahrerdaten• Auftragsdaten
Bordcomputer- und Satellitenkommunikation
MOBILEClient (Car)
Internet
GPRS
WWW-Server
SAP(Internes EDV
System)WAN
DISPO WAAGE
GPS
GPS
ALS-Server
Drucker
ServiceConnection
(Deployment,Security Data
backup)
(Thin Clients)
ALS -XML
Interface
???
AVE Logistik System
Logistik-System:• Dispositionswerkzeuge• Fahrzeug- und Containerverwaltung• mobile Datenkommunikation
effiziente Auftragsabwicklung
• Verkehrsinformation
• Transportlogistik
• geographische Information
• statistische Information
• Anbindung an DataWare-House
• Verwaltung von Benutzergruppen
Verkehrs- Telematik (GPS, GPRS/UMTS, WWW)
AWS - Mobiles Wetter
Partner: MOWIS GmbHZiele:• Präzise Wetterinformationen- und Kurzzeitprognosen für mobile Endgeräte: PDA, Handys, Car-PC‘s, etc.•Effiziente Unwetterwarnsysteme•Aktuelle Wetterinformationen für Autofahrer und Transportwirtschaft über Navigationssysteme und CarPC.
Methoden:•Mehrdimensionale Interpolation•Selbstlernende Komponenten
(geographische Besonderheiten)•Effiziente Datenmodelle und Datenstrukturen.•Leistungsfähiger DB-Server (Oracle).
Zielsetzung• Leittechnik-Software zur Steuerung fahrerloser Transportsysteme• Integriertes Modellierungswerkzeug• Automatisierte Generierung eines Simulationsmodells
10 20 30
5
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Methoden• Geometrische Algorithmen• Graphentheorie• Optimierungsalgorithmen• Komponentenorientierte Softwareentwicklung• Simulation, …
Lock 1
Lock 2
A11
F13
A21F22
F23
A23
F14A14
Punkt 1 Punkt 2
Punkt 4Punkt 3
Geg
enve
rkeh
rs-
bere
ich
A12F12
Bearbeitung
(1) (2)(2)
Steuerung fahrerloser Transportsysteme
Wkz-3D-Konstruktion
• Werkzeugdetailkonstruktion• Autom. Zusammensetzung der
Schneiden und Ausnehmungen.• Generierung der
Konstruktionszeichnung
• 3D-Kernel (ACIS, OCC)• Kollisionskontrolle
• Projektstart: Sep. 2001• Umfang: ca. 30 PM• Projektende: Feb. 2003
Fa. Leitzin Riedau
für die hochautomatisierte Kunststoffensterproduktion
• dynamische Feinterminierung und Produktionsoptimierung. Verschnitt- u. Reihenfolgeoptimierung.• zentrale Produktionsdatenbank• integrierte Simulation• 1000 Fenster pro Produktionstag• 15000 Fenstervarianten
Actual Maschinenbau / Eisenmann im Auftrag Moderne Bauelemente (MoBau)
ecoCIM - Fertigungsleitstand
VirtMould - Virtual Moulding MachineAufgabenstellung:
• Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme
• Testen komplexer interaktiver Systeme
Ziele:
• Verbesserung der SPS Softwarequalität
• SPS Testautomatisierung
• Maschinensimulation für Training
Tagesproduktivität von RBG1 (18.04.00)
0:00:00
0:05:00
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0:55:00
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Einlag Auslag Leer unproduktiv ohne Auftrag
Palettenbewegungen pro RBG pro Stunde
18 2125
189
0
0
10
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30
40
100% Doppelspiele 50% Doppelspiele Keine Doppelspiele
Anzahl
Auslagerung Einlagerung
• Analyse des autom. Hochregallagers (Kapazität: 25.000 Paletten)
• Optimierung Materialfluß
• Schnittstellenproblematik (Lagerverwaltung und Steuerung)
Lagerlogistik
RC-Studio AdVisionRC-Studio AdVision
Algorithmen Layer (Geometrie 2D/3D, Optimierung)
Interface Layer (Scheme, COM, ...)
Interface Layer (Scheme, COM, ...)
Application Layer
User-Interface Layer
Kernel Layer (ACIS, Inventor, OpenCascade, ...)
Obj
ects
Dat
abas
eK
now
ledg
eB
ase
Wissensbasierte 3D Modell Library
Working in the companyWorking in the company
• People will be employed• Working in one or two projects
A subset of these skills:• Working in Teams!• Working within given constraints (time, space, money)!
• Software Development Know How• Object Oriented Programming (C++, …)• Experience of Project working• Writing Specifications and Papers• Language: English and/or German• Technology Know-How• …