Forschung 2017-12-14T16:08:18+00:00

Die Arbeitsgruppe „Software und System Intgeration“ erforscht seit über sieben Jahren die ingenieurmäßige Integration komplexer IT- und Datenstrukturen, vornehmlich im Anwendungsgebiet von betrieblichen Anwendungssystemen sowie im Bereich Maschinen- und Anlagenbau und der Analagenautomatisierung. Im Mittelpunkt stehen dabei Grundlagen, Methoden, Prozesse, Modelle, Beschreibungstechniken und Werkzeuge.

Die Arbeitsgruppe konnte in den letzten Jahren umfangreiches Wissen zum Thema Systemintegration, Middleware, Schnittstellen und Datentransformationen aufbauen. Darüber hinaus kann die Arbeitsgruppe auf langjährige Erfahrungen im Bereich der Softwareentwicklung insbesondere der modellbasierten Entwicklung zurückgreifen. Hier existiert speziell im Bereich der Modellierung sowie für die Entwicklung von Transformationen und Generatoren fundiertes Wissen.

Die Arbeitsgruppe ist in eine umfangreiche Reihe von grundlegenden und anwendungsbezogenen Forschungsprojekten eingebunden. Die Ergebnisse und Arbeiten haben sich in zahlreichen industriellen Kooperationen bewährt.

Unsere Forschungsschwerpunkte

Die Integration von Anwendungssystemen ist eine wichtige Aufgabe bei der Entwicklung von IT-Landschaften. Das Thema Integration rückt insbesondere dann in den Fokus, wenn es um die Verknüpfung, Erweiterung, Migration oder Erneuerung von bestehenden Systemlandschaften
geht.

Auch wenn die Integration von wissenschaftlicher Seite durch eine Vielzahl von Vorgehen, Konzepten und Technologien unterstützt wird, werden gegenwärtige Integrationsprojekte in der Praxis dennoch überwiegend mit der Hand am Arm durchgeführt. Wichtige Zielparameter sind dabei Kosten Zeit und Flexibilität der Integrationslösungen.

Vor diesem Hintergrund richten sich unsere Forschungsarbeiten in diesem Bereich auf:

  • Intelligente und selbst-adaptierende Integration, die eine Plug-and-Play Kopplung ermöglichen

  • Neuartige Integrations-Plattformen, welche offen für IoT, M2M und Cloud-Services sind

  • Integrations-Cockpit zum Monitoring und Konfiguration von Integrations-Plattformen

Eine wesentlicher Herausforderung der Integration besteht oftmals darin, unterschiedliche Quelldatenbestände (relationale Datenbanken, File-Systeme, XML-Dokumente/Datenbank, Textdateien etc.) auf entsprechende Zielsysteme abzubilden. Um die Ausgangsdaten an das geforderte Zielschema anzupassen, werden häufig Transformationen der Daten erforderlich.

In diesem Zusammenhang adressieren wir unter anderem die folgenden Themenstellungen:

  • Werkzeugunterstützungen für die Transformationserstellung

  • Generierung und Ausführung von Transformationscode

  • Dokumentation und Wiederverwendung von Transformationen

  • Extraktion und Bereinigung syntaktischer und inhaltlicher Defekte der Daten

  • Harmonisierung, Aggregation und Anreicherung  der Daten

Die Integrationsschicht ist oftmals ein zentraler Dreh- und Angelpunkt für sämtliche Daten eines Unternehmens. Mithilfe von geeigneten Analyse- und Visualisierungsmöglichkeiten können aus der umfassenden Datenmenge verborgene Defizite und Optimierungsmöglichkeiten identifiziert werden. Darüber hinaus kann kann durch eine fortlaufende Überwachung auch die Sicherheit und Qualität der Prozesse weiter verbessert werden.

Im Bereich der Datenanalyse liegen unsere Forschungsschwerpunkte auf folgenden Gebieten:

  • Entwicklung vorgefertigter Analysekomponenten, die lediglich eine fallspezische Konfiguration erfordern

  • Prädiktive Analysemöglichkeiten, um zu reagieren, bevor ungewollte Ereignisse eintreten

  • Selbstkalibrierung von Analysekomponenten

  • Mechanismen zur Anomalieerkennung und -visualisierung

  • Visualisierung betriebswirtschaftlicher Kennzahlen auf unterschiedlichen Informationsdisplays

In industriellen Prozessen kann es zu einer Vielzahl an Störfällen kommen. Um qualitativ hochwertige Prozesse zu gewährleisten, müssen Störfälle so früh wie möglich erkannt und an das entsprechende Fachpersonal, bzw. die beteiligten Stakeholder kommuniziert werden. Hierfür müssen Daten aus unterschiedlichen Systemen, wie bspw. ERP, MES, PPS, IoT oder Sensoren zusammengeführt, analysiert und weiterverarbeitet werden. Wir arbeiten in diesem Bereich u.A. an den folgenden Themenstellungen:

  • Selbskalibrierung, zur automatisierten Ableitung von Normalzuständen

  • Methoden zur Anomalieerkennung, um das Eintreten von Abweichungen vom Normalzustand zu ermitteln

  • Konfigurierbare Analysemethoden, zur einfachen Anwendung durch versierte Fachanwender

  • Templates zur Definition von Störfällen und Eskalationsszenarien

Bei der Integration werden neben Schnittstellen, Transformationscode und Transaktionsmustern zahlreiche weitere Artefakter erstellt. Aufgrund unzureichender Wiederverwendungsmöglichkeiten müsse diese momentan jedoch für jedes Projekt immer wieder neu erstellt werden. Durch eine konsequente Unterstützung des Integrationsprozesses mittels Automatisierung und Wiederverwendung von Integrationsartefakten, kann die Effizienz während der Entwicklung sowie die Qualität und Wartbarkeit von Integrationslösungen wesentlich gesteigert werden.

Dabei beschäftigen wir uns unter anderem mit folgenden Themen:

  • Wiederverwendung von Integrationsartefakten

  • Repository für die Speicherung und Dokumentation von Integrationsartefakten

  • Entwicklung von Best Practice Patterns (Nachrichtenaustausch, Error Handling, Transaction Management, Tests)