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:

0

1

2

3

0

3

1

2

57600

60000

80000

3200012000

22000

0

1

2

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

10

15

20

25

10 20 30

5

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25

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

0:10:00

0:15:00

0:20:00

0:25:00

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0:40:00

0:45:00

0:50:00

0:55:00

1:00:00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Einlag Auslag Leer unproduktiv ohne Auftrag

Palettenbewegungen pro RBG pro Stunde

18 2125

189

0

0

10

20

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• …