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Lindig, Tom; Urban, Bodo (Betreuer); Müller, Andreas (Betreuer); Diener, Holger (Betreuer)

Informationsvisualisierung im Gesundheitswesen

2017

Rostock, Univ., Bachelor Thesis, 2017

Krankenhausinformationssysteme setzen sich heutzutage meist aus Modulen verschiedener Hersteller zusammen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Qualität und Optimierung des Krankenhausaufenthaltes. Auf Basis der Engine Unity3D wird eine Visualisierungssoftware entwickelt, die Informationen aus verschiedenen Teilbereichen des Krankenhausinformationssystems zusammenführt und einheitlich darstellt. Mithilfe eines 3D-Modells des Krankenhauses wird ein Ortsbezug zu den Daten hergestellt.

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Fehling, Christian Dominic; Goertz, Lutz; Hagenhofer, Thomas; Müller, Andreas

Ausbildungsqualität 4.0 - ein Blick in die Zukunft am Beispiel des Projektes Social Augmented Learning

2016

Schröder, Frank (Ed.): Unternehmensstrategie Ausbildungsqualität : Berliner Initiativen für kleine und mittlere Unternehmen in einem sich wandelnden Arbeitsmarkt. Bielefeld: wbv, 2016, pp. 155-162

Die Transformation hin zu einer Industrie 4.0, getragen durch einen bereits im Mainstream wahrgenommenen, ausgesprochen technologischen Entwicklungsschub stellt zahlreiche Berufsfelder vor nicht zu unterschätzende Herausforderungen. Das Berufsfeld Medientechnologin bzw. Medientechnologe Druck, das in diesem Beitrag und bei den Arbeiten im Projekt "Social Augmented Learning" im Mittelpunkt steht, ist davon ebenso stark betroffen wie andere Berufsfelder mit vergleichsweise hohem Anteil an Routinetätigkeiten im Kontext von Automatisierung und der Arbeit an, mit und in Bezug zu Maschinen. Ziel des Projektes war und ist es, nicht nur die technische Infrastruktur für ein effektives und effizientes digitales Lernen mit mobilen Endgeräten und mit Augmented Reality zu ermöglichen, zu definieren und zu beschreiben, sondern zudem in eine kohärente Medienstrategie für Berufsschulen und Ausbildungsbetriebe zu überführen.

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Aehnelt, Mario; Müller, Andreas

Werker der Zukunft: Assistenz im Zeitalter von Industrie 4.0

2016

Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE): VDE-Kongress 2016 - Internet der Dinge. VDE-Verlag, 2016, Artikel 15, 4 pp.

VDE-Kongress <2016, Mannheim>

Mit der vierten industriellen Revolution wandelt sich die Produktion. Fertigungsumgebungen werden komplexer und viele Prozesse funktionieren automatisiert. Das erfordert eine nahtlose und flexible Einbindung des Menschen in die digitale Fertigung. Insbesondere in der manuellen Montage führt die steigende Variantenvielfalt zu einer Komplexität, die sich nur noch durch die Unterstützung technischer Assistenzsysteme sicher beherrschen lässt. Der Beitrag stellt die Herausforderungen komplexer manueller Montage- und Wartungsprozesse vor, um darauf aufbauend eine Vision für den Werker der Zukunft zu entwerfen. Diese Vision wird anschließend mit zwei Lösungsansätzen aus der Fraunhofer-Forschung illustriert.

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Müller, Andreas; Fehling, Christian Dominic; Urban, Bodo

Social Augmented Learning

2015

Bulletin of the IEEE Technical Committee on Learning Technology, Vol.17 (2015), 3, pp. 2-5

This article provides an insight into the design and implementation of a training application enabling trainees to explore complex machines via 3D visualization and Augmented Reality, and to work on learning contents together. The application has been developed within the Social Augmented Learning project and supports an effective use of mobile devices, Augmented Reality and communication via social networks for professional training. It also supports Trainers in easily creating new learning content. First experiences in the print and media sector prove the applicability of this application and demonstrate the potential of the digitally extended learning environment

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Gast, Philipp; Urban, Bodo (Betreuer); Diener, Holger (Betreuer); Müller, Andreas (Betreuer)

3D-Visualisierung von Produktionsdaten mit multiplen Ortsbezug

2013

Rostock, Univ., Bachelor Thesis, 2013

Die Menge an Daten, die heutzutage während des täglichen Betriebes in einem Unternehmen anfallen, erfordert eine geeignete Visualisierung, um den Menschen bei der Produktionsplanung und -steuerung zu unterstützen. Gängige Informationssysteme, wie SCADA, MES und ERP, stellen produktionsbezogene Daten zumeist nur in einfacher textueller bzw. tabellarischer Form oder mithilfe von verschiedenen Diagrammen dar. Einige Produktionsdaten besitzen jedoch so viele verschiedene Eigenschaften, dass diese einfachen Darstellungsformen nicht vollends ausreichen, um alle Informationen herauszufiltern. Dies betrifft vor allem Produktionsdaten mit multiplem Ortsbezug, die innerhalb einer realitätsnahen Umgebung dargestellt werden sollen. Im Rahmen dieser Arbeit wird daher ein Konzept vorgestellt, welches textuelle Darstellungen mit zweidimensionalen Bildern und dreidimensionalen Pfeilen kombiniert, um Produktionsdaten mit multiplen Ortsbezug geeignet darzustellen.

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Aehnelt, Mario; Diener, Holger; Müller, Andreas

Plant@Hand3D - Multitouch-Leitstand für die Produktion

2013

Schenk, Michael (Ed.): 16. IFF-Wissenschaftstage 2013. Tagungsband : Digital Engineering zum Planen, Testen und Betreiben technischer Systeme. Stuttgart: Fraunhofer Verlag, 2013, pp. 139-146

IFF-Wissenschaftstage <16, 2013, Magdeburg, Germany>

Die schnelle Verfügbarmachung und Analyse von Schlüssel-Kennzahlen zählt zu den grundlegenden Vorausset-zungen für eine effizientere Steuerung von Unternehmen [1]. Durch in Echtzeit analysierte Daten aus unterschiedlichen IT-Systemen erhöhen sich die Reaktionsfähigkeit der Unternehmen und ihre Effizienz. Häufig sind diese Daten aber auf mehrere IT-Systeme verteilt und werden abstrakt sowie ohne visuellen Bezug auf das Geschäftsumfeld oder die reale Produktionsumgebung dargestellt. Plant@Hand3D überbrückt diese Lücke. Als ein Multi-touch-Leitstand für die Produktion bietet es interaktive Zugriffsmöglichkeiten auf alle wichtigen Informationen des Produktionsprozesses über ein 3D-Modell der Produktionshalle und unterstützt dadurch das mentale Modell der Benutzer. Es erlaubt zusätzlich den Betrieb weiterer verteilter und auch mobiler Displays, um Informationen an den richtigen Ort zur richtigen Person zu bringen. Plant@Hand3D ist damit ein Assistenzsystem, das Daten aus unterschiedlichen Produktionsplanungs- und Daten-management-Systemen wie Enterprise-Resource-Planning (ERP), Manufacturing Execution System (MES), Produktdatenmanagement (PDM), Betriebsdatenerfassung (BDE) und Enterprise-Content-Management-System (ECMS) integriert (siehe Abbildung 1) und den Benutzern in unterschiedlichen Anwendungsbereichen interaktiv präsentiert. Der Beitrag beschreibt die Ausgangssituation und Motivation für Plant@Hand3D sowie verschiedene Anwendungsfälle und den Nutzen der Anwendung im produzierenden Gewerbe (Produktionsplanung, Produktion, Instandhaltung). Es beschreibt abschließend deren Umsetzung, die verwendeten Technologien und geplante Weiterentwicklungen.

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Mühl, Jörn; Urban, Bodo (Betreuer); Müller, Andreas (Betreuer); Diener, Holger (Betreuer)

Spatial Augmented Reality in der Ausbildung und Wartung

2013

Rostock, Univ., Diplomarbeit, 2013

Diese Arbeit untersucht den Einsatz von Spatial Augmented Reality-Systemen im Rahmen der Ausbildung und Wartung. Eines der Kernprobleme in diesem Gebiet ist die Darstellung einer korrekten Projektion, sodass aus Sicht des Nutzers die projizierten Inhalte verzerrungsfrei auf dem realen Objekt liegen. Unter Berücksichtigung des Einsatzes in industriellen Fabriken wurden mehrere Ansätze zur Lösung dieses Problems erörtert und verglichen. Im Ergebnis wurde aufgrund der geringen Fehleranfälligkeit das manuelle Tracking gewählt. Auf Basis dessen wurde unter Berücksichtigung der Didaktik ein Konzept entwickelt, welches die Umsetzung eines Präsentationsprogramms für 3D-Objekte vorsieht. Eine Implementation konnte nur teilweise erfolgen, da eine Umsetzung der korrekten Verzerrung fehlschlug.

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Drews, Nico; Urban, Bodo (Betreuer); Diener, Holger (Betreuer); Müller, Andreas (Betreuer)

Visuelle Aggregation ortsbezogener Daten

2013

Rostock, Univ., Studienarbeit, 2013

Die Überwachung und Steuerung von Produktionsstätten läuft heutzutage im Allgemeinen über einen elektronischen Leitstand ab. Um den Operator bei dieser Aufgabe bestmöglich zu unterstützen, hat das Fraunhofer IGD mit Plant@Hand 3D ein Kontrollsystem entwickelt, dass alle relevanten Informationen in einem digitalen Modell der Produktionsstätte verorten. Dennoch muss zur Entscheidungsfindung eine große und damit häufig unübersichtliche Informationsmenge herangezogen werden. Dieses Problem lässt sich lösen, indem die verfügbaren Produktionsdaten sinnvoll aggregiert und dem Operator möglichst übersichtlich präsentiert werden. Gleichzeitig müssen bei Bedarf die der Abstraktion zugrunde liegenden Daten schnell und einfach abrufbar sein. Im Rahmen dieser Arbeit wird geklärt, welche Kriterien von einer effektiven visuellen Aggregation erfüllt werden sollten. Außerdem wird eine Auswahl der gebräuchlichsten Visualisierungsverfahren zur Analyse aggregierter Informationen, anhand von aktuellen Beispielen aus Wirtschaft und Forschung, vorgestellt und deren Vor- und Nachteile ausgearbeitet. Weiterhin wird grob erläutert, welche der vorgestellten Verfahren zur Umsetzung des oben genannten Lösungsansatzes geeignet wären.

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Krüger, Marco; Urban, Bodo (Betreuer); Aehnelt, Mario (Betreuer); Müller, Andreas (Betreuer)

Visuelle Wartungsunterstützung für Mobile Einsatzszenarien

2013

Rostock, Univ., Diplomarbeit, 2013

Die Wartung von Maschinen und Anlagen soll den Sollzustand wiederherstellen und kommt allgemein einer verlängerten Laufzeit, einer effizienteren Nutzung und einer geringeren Ausfallrate zugute. Für Wartungsarbeiten ist Wissen über die Technik und den Aufbau der Maschine beziehungsweise der Anlage notwendig. Dieses Wissen wird über Wartungshandbücher und technische Dokumentation vermittelt, welche auch durch die fortschreitende Digitalisierung erfasst wurden, was elektronische Handbücher (E-Manuals) hervorgebracht hat. E-Manuals können den Inhalt multimedial präsentieren und kommunizieren. Das Ziel der Arbeit ist es, eine visuelle Wartungsassistenz auf einer aktuellen und mobilen Tablet-Plattform bereitzustellen. Hierfür werden die Präsentationsformen von E-Manuals mit den Interaktionsmöglichkeiten von Tablets kombiniert. Der Umfang und die Darstellung der Inhalte wird dabei durch Kontextualisierung an die aktuelle Wartungstätigkeit angepasst.

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Surmalyan, Samvel; Urban, Bodo (Betreuer); Rosenkranz, Marleen (Betreuer); Müller, Andreas (Betreuer)

A Framework for Context-Based Visualization Method Selection and Adaptation on Different Displays

2012

Rostock, Univ., Master Thesis, 2012

The number of available displays has been risen in the past few years. As a side effect the heterogeneity of displays grew dramatically, ranging from watches to tablets and multi-touch tables up to display walls with a length of several meters. The difference between those displays is significant, especially concerning their use-cases and display options. This kind of development, however, offers great potential, as well as certain challenges, for information visualization. In order to effectively visualize information within such an environment, the selection and adaptation of eligible visualization methods has to be considered, based on context parameters and criteria. Potential parameters are hardware specifications (especially screen size), user task, and the nature and number of information to be displayed. In this thesis, the concept and a framework for the most eligible visualization method selection and adaptation on different display environments are proposed and developed.

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Wunderlich, Tobias; Müller, Andreas (Betreuer); Ruth, Thomas (Betreuer)

Semantische Annotation von Dokumenten in verteilten Unternehmensdatenquellen zur Verbesserung ihrer Durchsuchbarkeit

2012

Rostock, Univ., Diplomarbeit, 2012

Das Ziel dieser Arbeit war das am Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD) eingesetzte Enterprise-Search-System mit einem Ansatz zur semantischen Verknüpfung von Dokumenten zu erweitern um die Suchunterstützung zu verbessern. Dazu wurde zunächst ein Konzept zur Erkennung und Klassifizierung von Eigennamen in Dokumenten und deren Visualisierung innerhalb der Suchplattform erstellt. Dafür wurden Eigennamensklassen definiert, die potentiell zu einer Suchverbesserung beitragen können. Auf Basis eines bestehenden regelbasierten Ansatzes der Named Enitity Recognition (NER) wurde ein eigenes System mit Fokus auf die Unterstützung von Dokumenten des IGD erstellt. Dieser wurde dann in die Indexierungspipeline der Suchplattform integriert, um dem Nutzer nach einer Suchanfrage alle in den Ergebnisdokumenten enthaltenen Eigennamen als Facetten darstellen zu können. Den Abschluss dieser Arbeit bildet eine Evaluation des eigenen NER-Systems und ein Vergleich mit bestehenden Ansätzen.

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Haytyan, Narek; Urban, Bodo (Betreuer); Müller, Andreas (Betreuer)

User Interface Adaptation for Heterogeneous Displays

2012

Rostock, Univ., Master Thesis, 2012

Smartphones, tablet PCs or even smart watches are conquering our digital life. These devices are constantly connected to the internet and easy available for the user. The distribution of information to various, heterogeneous displays and devices needs new concepts to assess, review and share the information in a ubiquitous display environment. The overall goal of the work is to design a concept to assess and confirm information and to share it to and from various, heterogeneous displays such as smart pads, smart watches or large scale monitors. The same information-core should be displayed on a monitor, on a tablet, on a smart phone and maybe also on the display of a monochrome digital watch (96*96 px resolution). The subject of this master thesis is the conceptual design and implementation of a framework for the extraction of the existing application GUI , to annotate and reconfigure it manually and finally to adapt it for heterogeneous displays.

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Löffler, Falko; Müller, Andreas; Schumann, Heidrun

Real-time Rendering of Stack-based Terrains

2011

Eisert, Peter (Ed.) et al.: VMV 2011 : Vision, Modeling, and Visualization. Goslar: Eurographics Association, 2011, pp. 161-168

Vision, Modeling, and Visualization Workshop (VMV) <16, 2011, Berlin, Germany>

Usually, terrain rendering relies on a 2D regular grid of height values, the so called height field. Height fields describe 2.5D surfaces and are not able to present complex 3D terrain features. In contrast, a 3D data representation quickly exceeds the available memory resources. To overcome this problem we apply material stacks. Material stacks combine the simplicity of 2D height fields and the extended modelling capabilities of 3D volumetric data. However, this approach requires expensive rendering and is difficult to realize in real-time. In this paper we present an innovative real-time rendering approach of terrains relying on material stacks. Our approach is based on two major steps: First, a LoD hierarchy for material-stacks is generated. Second, during rendering a multi-staged quadrangulation pipeline extracts terrain surface from the material stacks. As a result, we achieve real-time frame rates at high resolutions.