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1© 2017, IAS Universität Stuttgart
Institut für Automatisierungstechnik und SoftwaresystemeProf. Dr.-Ing. M. Weyrich
Bachelorstudiengang Medizintechnik
Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich
24.05.2017
Kompetenzfeld
Software- und
Automatisierungs-
technik
www.ias.uni-stuttgart.de
2© 2017, IAS Universität Stuttgart
Automatisierung von Wissensarbeit: Die nächste digitale Revolution
● Automatisierung und Software dringen in immer mehr Bereiche des täglichen Lebens vor
● Im 21. Jahrhundert ersetzt künstliche Intelligenz Wissensarbeit
● Die 4. Industrielle Revolution führt zur „Intelligenten Fabrik“
taz.de 30.09.2016
Die Welt 13.06.2016
karrierefuehrer.de 24.04.2017
4© 2017, IAS Universität Stuttgart
Module des Kompetenzfeldes
Modul Automatisierungstechnik I
● Lernziele: Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse über Funktionalität, Struktur
und besondere Eigenschaften technischer Automatisierungssysteme
● 4 SWS (2V/2Ü) im Sommersemester, 6 Leistungspunkte
Modul Technologien und Methoden der Softwaresysteme I
● Lernziele: Studierende besitzen Kenntnisse über die Anforderungsanalyse, die
Systemanalyse, den Softwareentwurf und den Softwaretest und praktizieren Projektplanung
● 4 SWS (2V/2Ü) im Wintersemester, 6 Leistungspunkte
6© 2017, IAS Universität Stuttgart
Struktur und Architektur von automatisierten Systemen
Menschen(Prozess-personal)
Rechner- und Kommunikationssystem
Technisches System
Prozessbe-einflussung
Prozess-ergebnis
Signale zur Steue-rung des technischenProzesses
Signale aus dem technischenProzesses
7© 2017, IAS Universität Stuttgart
Arten von automatisierten Systemen
Produktautomatisierung
Automatisierte Systeme, bei denen der technische Prozess in einem Gerät oder einer einzelnen Maschine abläuft.
Anlagenautomatisierung
Automatisierte Systeme, bei denen der technische Prozess aus einzelnen Teilvorgängen (Teilprozessen) besteht, die auf größeren, z. T. auch räumlich ausgedehnten technischen Anlagen ablaufen.
Hohe Stückzahlen
Einmalsysteme
8© 2017, IAS Universität Stuttgart
Warum Automatisierungstechnik in der Medizintechnik?
● Medizintechnische Geräte sind sicherheitskritische Echtzeitsysteme, die mithilfe spezieller
Methoden entwickelt werden müssen.
● Die Entwicklung medizintechnischer Geräte erfordert ein grundlegendes Verständnis der ein-
gesetzten Technologien (Sensoren, Aktoren, usw.).
Diagnose Labor Behandlung Operation
10© 2017, IAS Universität Stuttgart
● Die Wirtschaft aller Industrieländer hängt von Software ab.
● Immer mehr Systeme werden durch Software gesteuert.
● Die Aufwendungen für Software repräsentieren einen enormen Faktor im Bruttosozialprodukt
aller Länder
Wann ist die Komplexitätsbeherrschung von Software wichtig?
World Wide Web (WWW)
11© 2017, IAS Universität Stuttgart
➭ Softwaretechnik ist eine Ingenieur-Disziplin
● Systematisches Vorgehen
● Denken in Baugruppen
● Wiederverwendung
● Prozessstrukturierung
● Prozessbegleitendes Qualitätsbewusstsein
Zielorientierte Bereitstellung und systematische
Verwendung von Prinzipien, Methoden und
Werkzeugen für die arbeitsteilige, ingenieur-
mäßige Entwicklung und Anwendung von
umfangreichen Softwaresystemen.“
Was ist Softwaretechnik?
Methoden
Vorgehens-modelle
Werkzeuge
Qualitäts-Fokus
[Balzert, 2008]
➨ Ingenieur, Teamarbeit
12© 2017, IAS Universität Stuttgart
Wozu braucht man Softwaresysteme in der Medizintechnik?
● Software ist Bestandteil nahezu aller modernen medizintechnischen Geräte und muss
besonders hohe Qualitätsanforderungen erfüllen.
● Die Entwicklung der Software für medizintechnische Geräte ist interdisziplinäre Teamarbeit
und erfordert systematisches Vorgehen
Film: Automatisierter Arzneischrank
14© 2017, IAS Universität Stuttgart
Konzipierung und Entwicklung der Hardware für einen
intelligenten Arzneischrank
Realisierung eines verteilten Produktionssystems auf Basis von
Industrie 4.0
Anwendung der Elektromobilität auf Rollatoren - Mensch-
Maschine-Schnittstelle
Untersuchung und prototypische Umsetzung von Diskreten-
Ereignis-Simulationen im Internet der Dinge
Mögliche Themenstellungen(Automatisierungstechnik - aktuelle Forschungsgebiete)
15© 2017, IAS Universität Stuttgart
Entwicklung einer Mobiltelefon-App für die Diagnose
automatisierter Systeme
Fehlerdiagnose mithilfe von Testtechniken und Softwareagenten
Analyse von Modellierungstechniken zur Modellierung der Mensch-
Maschine-Interaktion
Simulation von Automatisierungssystemen und -komponenten im
Internet der Dinge
Mögliche Themenstellungen(Softwaresystem - aktuelle Forschungsgebiete)