Die grafische Prozessnotation Business Process Model and Notation (BPMN) ermöglicht es, Geschäftsabläufe auf intuitive Weise zu modellieren und technische Services zu orchestrieren (“Low-Code”). Durch die direkte Kompilierung und Ausführung in einer Process Engine ist es möglich, die Modelle ohne weitere manuelle Adaptionen in laufende Programme zu transformieren.

Das Forschungsprojekt PDA-RobE bestrebt, diese Technologie auch in der Planungsphase von Produktionssystemen einzusetzen und durch den Ereignis-diskreten Charakter der BPMN somit die idealen Soll-Prozesse direkt auf ihre Performance zu überprüfen (DES, “Ereignisdiskrete Simulation” bzw. engl.: “Discrete-Event Simulation”). Um dies zu erreichen, sind noch zahlreiche Herausforderungen zu lösen.

Je nach Art und Umfang sollen ausgewählte Aufgabenstellungen im Kontext dieser Arbeit bearbeitet werden (Liste ist nicht vollständig und in persönlichen Gesprächen zu spezifizieren):

• Recherche über den Stand der Technik und alternative Ansätze zur Abbildung von Produktionsprozessen in Simulationsmodellen
• Prototypische Abbildung ausgewählter Produktionsprozesse in der BPMN zur Ableitung einer methodischen Leitfadens in der Modellierungstechnik
  • Darstellung und Ausführung von Pull- vs. Push-orientierten Materialflüssen
  • Darstellung und Ausführung von Puffern, Supermärkten und Lagern sowie Entkopplung der vor- und nachgelagerten Fertigungsschritte
  • …
• Abbildung und Integration von Ressourcen (Produktionsanlagen, Werker etc.) und Produkten (Material) in BPMN-Prozessen
  • Prozessinstanz-übergreifender Umgang mit Zuständen (z. B. “belegt”, “nicht belegt”, “wartend”)
  • Implementierung von Puffern an den Maschinen
  • Umgang mit Schütt- und Flüssiggut im Gegensatz zu Stückgut
  • Rolle des “Tokens” in der BPMN-Ausführung (ressourcen- vs. materialorientierte Sichtweise)
  • …
• Gestaltung einer (ggf. Wireframe-basierten) grafischen Nutzeroberfläche zur Steuerung und Auswertung der Simulation
• Vergleich und Diskussion der drei Methoden anhand eines geeigneten Produktionsprozesses:
  • Simulation ausschließlich mit BPMN-Prozessmodellen und einer Process Engine (z. B. Flowable BPM)
  • Integration von BPMN-Prozessmodellen in bestehende DES-Tools wie z. B. Tecnomatix Plant Simulation zur Definition des Ablaufs
  • Simulation ausschließlich mit einem bestehenden DES-Tool (z. B. Plant Simulation)

Bei Interesse senden Sie mir gerne eine Email mit Lebenslauf und Notenspiegel an Marvin.Schobert@faps.fau.de.

Ich freue mich auf Ihre Bewerbung!

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