M.Sc. David Hoffmann
M.Sc. David Hoffmann
Chair of Production Systems and Automation
David Hoffmann studied mechanical engineering at Otto von Guericke University Magdeburg, specialising in automotive systems. In his Master's degree, he switched to the Digital Engineering programme at the Faculty of Computer Science and completed his studies there in 2022. After working on industrial projects at the IAF from April 2020 to January 2022, he has been employed as a research assistant at the IAF since February 2022.
Current projects
Digitale Anlagenmodellierung mit neutralen Datenformaten (DIAMOND) Teilvorhaben: Konsistente, prozessorientierte Datenmodelle im Engineering von Produktionssystemen (KPDM)
Duration: 01.11.2022 bis 31.10.2025
Bei der Einführung neuer Produkte müssen bestehende Produktionssysteme erweitert oder verändert werden. Von neuen Produkten leiten sich neue Fertigungsprozesse ab, welche entweder manuell oder durch Anlagentechnik umgesetzt werden. Diese Anlagentechnik (Ressourcen) steht also in direkter Verbindung mit Änderungen an Produkt und Prozess. Der Anlagenlebenszyklus enthält eine Vielzahl von einzelnen datenverarbeitenden Prozessen in verschiedenen Ingenieursdisziplinen, viele davon Entwurfsprozesse. Jede dieser Disziplinen arbeitet bereits mit digitalen Modellen. Die einzelnen Schritte bauen aufeinander auf und jede Disziplin konsumiert Informationen aus dem vorhergehenden Prozess. Die Übernahme dieser Informationen findet aktuell meist manuell statt, was zu einem sehr hohen zeitlichen Aufwand, sowie zu einem erhöhten Fehleraufkommen führt. Dies gilt auch für das gesamte Ecosystem, in dem z. B. Komponentenhersteller die relevanten Informationen des eigenen Engineerings extrahieren und diese der gesamten Wertschöpfungskette wieder zur Verfügung stellen. Die aktuelle Transformationsgeschwindigkeit in der Automobilindustrie lässt aber lange Projektlaufzeiten sowie negative Qualitätseinflüsse nicht mehr zu. Deshalb ist es notwendig Änderungen zeitnah allen Beteiligten am Prozess zur Verfügung zu stellen und ein gemeinsames "Bild” über einen effizienten Austausch der Informationen zu ermöglichen. Hauptzielstellung der OvGU im Rahmen des DIAMOND-KPDM Projektes ist die Entwicklung und Anwendungsdemonstration eines Vorgehens zur anwendungsfallspezifischen Erstellung und Nutzung eines Systems von aufeinander abgestimmten domänenspezifischen und domänenübergreifenden Datenmodellen, dem sogenannten Common Data Modell, das einen effizienten und effektiven Entwurf von Produktionssystemen durch eine effiziente und effektive Transformation, Integration und Selektion von Entwurfsdaten ermöglicht.
PMV-based analytics for knowledge-driven manufacturing (PMV4Analytics)
Duration: 28.06.2021 bis 30.06.2025
Im Entwurf von Produktionssystemen entstehen eine Vielzahl von Informationen, die für die optimale Nutzung der Produktionssysteme relevant sind, jedoch heute aus Gründen der notwendigen Informationsaufbereitung und -weitergabe keine Verwendung finden. Diesem Problem soll sich das Projekt annehmen. Auf Basis einer engineeringprozessübergreifenden Informationsmodellierung und einer passenden Gestaltung von Anlagenkomponenten entsteht eine Methode zur gemeinsamen Gewinnung, Aufbereitung und Analyse von Engineering- und Laufzeitdaten und deren beispielhafte Anwendung in mehreren Anwendungsfällen.
Fördergeber
- FFG Österreich über das Austrian Center for Digital Production (CDP)
Kooperationen
- Technische Universität Wien
- Volkswagen
Completed projects
Workflow-Automatisierung in der Auftragsbearbeitung im technischen Vertrieb
Duration: 01.07.2023 bis 31.03.2024
Ziel des Projektes ist die Identifikation von Möglichkeiten zur systematischen Automatisierung der Auftragsbearbeitung in einem mittelständischen Stahlbaubetrieb im Bereich des Sondermaschinenbaus. Dabei soll auf Basis der Produkt-Prozess-Ressource-Modellierungsmethode sowie unter Anwendung des international standardisierten Speicherformats AutomationML untersucht werden, wie die automatisierte schrittweise Erstellung sowie Ausführung von Vertriebsdokumenten und Fertigungsplänen auf Basis einer Detailkonstruktion erfolgen kann. Dabei sollen zum einen alle für ein mittelständisches Unternehmen wichtigen Faktoren hinsichtlich ökonomischer, qualitativer, personalseitiger und technologischer Faktoren berücksichtigt und zum anderen eine einfache Anwendbarkeit durch das Führungspersonal ermöglicht werden.
Zur Validierung der identifizierten Automatisierungsmöglichkeiten soll ein Softwareprototyp entstehen, mit dem das Partnerunternehmen die entwickelten Vorgehensweisen und Datenmodelle hinsichtlich ihrer praktischen Anwendbarkeit überprüfen kann.
Verhaltensanalyse biegeschlaffer Bauteile für Griff-in-die-Kiste Anlagen
Duration: 01.06.2023 bis 31.12.2023
Ziel des Projektes ist die Erforschung des Verhaltens biegeschlaffer Teile beim roboterbasierten Griff-in-die-Kiste (rGiK). RGiK Applikationen für steife Bauteile, insbesondere Metallteile, sind in der Forschung realisiert und befinden sich in der Automobilindustrie in der beginnenden Anwendung. Sie basieren auf der sicheren Erkennung der Lageposition der zu handhabenden Werkstücke, die dann ein exaktes Greifen ermöglicht. Dabei spielt die feste Form des zu handhabenden Bauteils eine bedeutende Rolle, die ein Patternmatching zur Positionserkennung ermöglicht.
Biegeschlaffe Bauteile besitzen diese Stabilitätseigenschaften nicht. Ihre Positionserkennung kann nicht durch ein einfaches Patternmatching erfolgen. Im Rahmen des Forschungsprojektes wird evaluiert, wie die Erkennungs- und Handling-Systeme gesteuert werden müssen, um einen rGiK für biegeschlaffe Teile zu ermöglichen und an welchen Stellen aktuelle hardware- und softwaretechnische Grenzen gesetzt sind, die weitere Forschungsarbeiten motivieren können.
SBA-K1 COMET Zentrum interacting Cristian Doppler Lab Lecurity and Quality Improvement in the Production System Lifecycle (CDL-SQI)
Duration: 01.04.2018 bis 31.03.2023
Entwurfsprozesse für Produktionssysteme sind durch Ingenieursleistungen charakterisiert, an denen unterschiedlichste Ingenieursdisziplinen mit für diese spezialisierten Entwurfswerkzeugen beteiligt sind und in deren Rahmen unterschiedlichste Entwurfsergebnisse zwischen diesen Entwurfswerkzeugen konsistent ausgetauscht werden müssen. Bisher sind für diesen Informationsaustausch unterschiedliche Technologien entstanden, die verschiedene Anforderungen des Datenaustausches zum Beispiel hinsichtlich Informationsstrukturierung, Informationssicherheit und Informationskonsistenz erfüllen können.
Ziel des Projektes ist es, einige dieser Technologien in einem gemeinsamen Szenario zusammen zu führen und anwendenden Unternehmen zu ermöglichen, ihre Entwurfsprozesse schrittweise an die Nutzung dieser Technologiemenge anzupassen. Besondere Bedeutung wird dabei das international standardisierte Datenaustauschformt AutomationML (nach IEC 62714) besitzen.
Fördergeber
- Österreichischer Bund
Kooperationen
- Technische Universität Wien
- SMS Group
- STIWA Group
Simulatives Analysesystem für Griff-in-die-Kiste Anlagen
Duration: 01.11.2022 bis 31.12.2022
Ziel des Projektes ist es eine Konzeption und eine prototypische Umsetzung eines simulativen Analysesystems für die Bewertung der Erreichbarkeit einer Zielpunktmenge für "Griff in die Kiste"-Applikationen im Karosseriebau der Automobilfertigung. Dabei soll die Frage: Kann ein Roboter eine Liste von Punkten kollisionsfrei erreichen? beantwortet werden.
2024
Book chapter
Configuring and validating multi-aspect risk knowledge for Industry 4.0 information systems
Biffl, Stefan; Kroptschek, Sebastian; Meixner, Kristof; Hoffmann, David; Lüder, Arndt
In: Advanced Information Systems Engineering Workshops , 1st ed. 2024. - Cham : Springer Nature Switzerland ; Almeida, João Paulo A., S. 492-508 - (Lecture notes in computer science; volume 14663) [Konferenz: 36th International Conference on Advanced Information Systems Engineering, CAiSE 2024, Limassol, Cyprus, June 3–7, 2024]
Integration verschiedener Informationstechnologien in der Verwaltungsschale am Beispiel von AAS und AutomationML
Lüder, Arndt; Blume, Jan; Schleipen, Miriam; Freund, Matthias; Hoffmann, David; Gupta, Pooja
In: Entwurf komplexer Automatisierungssysteme - Magdeburg : Institut für Automation und Kommunikation e.V., An-Institut der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ; Jumar, Ulrich *1959-* . - 2024, insges. 10 S. [Tagung: 18. Fachtagung "Entwurf komplexer Automatisierungssyteme", EKA 2024, Magdeburg, 14.-15. Mai 2024]
Peer-reviewed journal article
Towards optimization methods for order data management - a case study of a medium-sized special purpose machinery manufacturer
Hansch, Kevin; Lüder, Arndt; Hoffmann, David
In: IFAC-PapersOnLine / Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt : Elsevier, Bd. 58 (2024), Heft 19, S. 121-126
Operator-integrated cluster analysis for production quality control
Hoffmann, David; Lüder, Arndt; Biffl, Stefan
In: IFAC-PapersOnLine / Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt : Elsevier, Bd. 58 (2024), Heft 19, S. 1288-1293
2023
Book chapter
Integrated production quality and security analysis
Hoffmann, David; Lüder, Arndt; Weidlinger, Rene; Biffl, Stefan
In: 2023 IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) / IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation , 2023 - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 8 S. [Konferenz: IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA, Sinaia, Romania, 12-15 September 2023]
Towards test-driven performance validation of a flexible cyber-physical production system
Biffl, Stefan; Meixner, Kristof; Hoffmann, David; Winkler, Dietmar; Lüder, Arndt
In: 2023 IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) / IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation , 2023 - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 4 S. [Konferenz: IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA, Sinaia, Romania, 12-15 September 2023]
Model-driven engineering of flexible production systems with the RAMI toolbox
Binder, Christoph; Calà, Ambra; Hoffmann, David; Vollmar, Jan; Neureiter, Christian; Lüder, Arndt
In: 2023 IEEE 21st International Conference on Industrial Informatics (INDIN) / IEEE International Conference on Industrial Informatics , 2023 - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 8 S. [Konferenz: IEEE 21st International Conference on Industrial Informatics, INDIN, Lemgo, Deutschland, 18 - 20 July 2023]
Combining models for safety and security concerns in automating digital production
Kropatschek, Sebastian; Hollerer, Siegfried; Hoffmann, David; Winkler, Dietmar; Lüder, Arndt; Sauter, Thilo; Kastner, Wolfgang; Biffl, Stefan
In: 2023 IEEE 21st International Conference on Industrial Informatics (INDIN) / IEEE International Conference on Industrial Informatics , 2023 - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 8 S. [Konferenz: IEEE 21st International Conference on Industrial Informatics, INDIN, Lemgo, Deutschland, 18 - 20 July 2023]
Validating production test scenarios with cyber-Physical system design models
Biffl, Stefan; Hoffmann, David; Kiesling, Elmar; Meixner, Kristof; Lüder, Arndt; Winkler, Dietmar
In: 2023 IEEE 25th Conference on Business Informatics (CBI) / IEEE CBI , 2023 - Piscataway, NJ : IEEE, insges. 10 S. [Konferenz: IEEE 25th Conference on Business Informatics, CBI, Prague, Czech Republic, 21-23 June 2023]
Facilitating FMEA investigation of industrial systems during basic engineering with RAMI 4.0
Hünecke, Paula; Binder, Christoph; Hoffmann, David; Lüder, Arndt; Neureiter, Christian
In: 2023 IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) / IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation , 2023 - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 7 S. [Konferenz: IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA, Sinaia, Romania, 12-15 September 2023]
Consistent extension of networks of digital representations of production system assets
Lüder, Arndt; Hoffmann, David; Meixner, Kristof; Hünecke, Paula; Biffl, Stefan
In: 2023 IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) / IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation , 2023 - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 4 S. [Konferenz: IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA, Sinaia, Romania, 12-15 September 2023]
Towards case-based reuse of FMEA models for complex production systems
Hoffmann, David; Hünecke, Paula; Lüder, Arndt; Biffl, Stefan
In: 2023 IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) / IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation , 2023 - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 4 S. [Konferenz: IEEE 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA, Sinaia, Romania, 12-15 September 2023]
Peer-reviewed journal article
Interdisciplinary production risk exploration - a grounded approach to integrate data- and knowledge-driven analytics
Hoffmann, David; Nowacki, Natalie; Biffl, Stefan; Kiesling, Elmar; Meixner, Kristof; Lüder, Arndt
In: Procedia CIRP / CIRP - The International Academy for Production Engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 120 (2023), S. 1016-1021
2022
Book chapter
Towards coordinating production reconfiguration
Biffl, Stefan; Meixner, Kristof; Hoffmann, David; Musil, Jürgen; Rahmani, Hossein; Lüder, Arndt
In: 2022 27th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) , 2022 - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 4 S. [Konferenz: IEEE 27th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA, Stuttgart, Germany, 06-09 September 2022]
Towards design patterns for production security
Hoffmann, David; Biffl, Stefan; Meixner, Kristof; Lüder, Arndt
In: 2022 27th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) , 2022 - [Piscataway, NJ] : IEEE, insges. 4 S. [Konferenz: IEEE 27th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA, Stuttgart, Germany, 06-09 September 2022]