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Durch die strikten Anforderungen von Automatisierungssystemen in Bezug auf die Determiniertheit und Zyklenzeit wurden verschiedene Feldbussysteme (z. B. Ethercat, Profbus etc.) entwickelt, welche sich meist bereits in der benutzten Hardware unterscheiden. Die neue Standardreihe Time-Sensitive-Network (TSN) adressiert dieses Problem durch das Bereitstellen von Echtzeit-Kommunikation in »klassischen« Ethernet-Netzwerken durch eine zyklische Kommunikation und das Strukturieren von kritischen und nicht-kritischen Daten. Echtzeit-Kommunikationssysteme sind somit nicht mehr lokal auf den Feldbus begrenzt, sondern sind darüber hinaus auch für Edge- und Cloud-Systeme erreichbar. Damit eröffnet sich die Möglichkeit Echtzeit-Applikationen auf verteilte Systeme auszulagern, abseits von spezifischer Hardware. Um diese dynamisch zu verteilen, können verschiedene Virtualisierungskonzepte genutzt werden. Ein Beispiel sind Docker-Container welche, im Vergleich zu Virtuellen Maschinen (VMs), neben notwendigen Bibliotheken nur Binärdateien und die Anwendung enthalten. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen verschiedene Virtualisierungslösungen in Bezug auf die Echtzeit untersucht werden. Diese sollen dann auf einer Factory Cloud umgesetzt werden und über ein TSN fähiges Netzwerk mit der Feldebene kommunizieren. Die Implementierungen sollen vermessen werden und in Bezug auf die Echtzeit validiert werden.

Deine Aufgaben

  • Einarbeiten in die Standardreihe Time-Sensitive-Network (TSN)
  • Einarbeiten in Virtualisierungskonzepte wie Container und Kata-Container
  • Implementierung verschieden virtualisierter Beispielapplikationen
  • Verknüpfen der Applikationen mit dem TSN-Netzwerk
  • Vermessen der Echtzeit des umgesetzten Aufbaus
  • Bewertung und Dokumentation der umgesetzten Lösung

Was du mitbringst

  • Du studierst Computer Engineering, Informatik, Maschinenbau, Automatisierungstechnik, Elektrotechnik oder ein vergleichbares Fach und begeisterst dich für technologische Herausforderungen
  • Du hast Erfahrung mit der Programmiersprache C++ oder C#
  • Ein hohes Maß an Eigeninitiative, Verantwortungsbewusstsein und Kreativität
  • Gute Sprachkenntnisse in Deutsch und Englisch

Was wir bieten

  • Ideale Rahmenbedingungen für Praxiserfahrungen neben dem Studium
  • Intensive fachliche Betreuung
  • Eigenständige Umsetzung der erarbeiteten Lösung in einem praxisnahen Projekt

Auf deine aussagekräftige Bewerbung freut sich
Pierre Kehl
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Steinbachstraße 17, 52074 Aachen
pierre.kehl@ipt.fraunhofer.de

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