Johannes Schmidt

Johannes Schmidt
Augustusplatz 10, Zimmer P906
04109 Leipzig

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Inhalt


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Über mich

heute Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Leipzig, Betriebliche Informationssysteme (BIS) und dem Institut für angewandte Informatik (InfAI) an der Universität Leipzig e.V..
10/2008–12/2010 Studium Informatik an der Universität Leipzig

11/2005–09/2008
Software-Entwickler für den Bereich MES-Systeme in Ulm
10/2002–09/2005 Studium Informationstechnik an der Berufsakademie Heidenheim (heute Duale Hochschule Baden-Württemberg)

Arbeitsgruppe

Ich bin Mitglied der Forschungsgruppe Service and Integration Technology (SIT) unter der Leitung von Dr. Stefan Kühne.

Forschungsinteressen

Zu meinen Forschungsinteressen und -gebieten zählen u.a.

  • Lebenslaufakte von technischen Anlagen
  • Untersuchung von internationalen Standards, Richtlinien und Normen
  • Integrationsmuster und Architekturmuster
  • Betriebliche Informationssysteme
  • Daten- und Informationsmodellierung
  • Verteilte Systeme
  • Erneuerbare Energien mit Schwerpunkt Windenergie
  • Collaborative Business

Forschungsprojekte

Seit September 2014 arbeite ich im Projekt CVtec – Ein integratives Rahmenwerk zum ganzheitlichen Wissensmanagement im Lebenslauf von technischen Anlagen als Projektleiter. Ziel des Projektes ist die Konzeption und prototypische Entwicklung einer digitalen Lebenslaufakte, die als aktives Managementinstrument die Anlagenbetreiber aktiv unterstützen soll. Das Projekt baut auf den Erkenntnissen aus EUMONIS und der DIN SPEC 91303 auf. Mein besonderer Arbeitsschwerpunkt ist die digitale Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen.


Zwischen 2010 und 2014 habe ich im Forschungsprojekt EUMONIS gearbeitet. Mein Arbeitsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer Plattform für die Betriebsoptimierung von Erneuerbare-Energie-Anlagen. Hierbei spielen Normen und Standards eine besondere Rolle.

Konferenzen und Workshops

Bei folgenden Konferenzen und Workshops habe ich mitgewirkt


Gremien

Ich habe in folgenden Standardisierungsgremien mitgewirkt

  • DIN SPEC 91303 Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen, DIN e.V., Funktion als Obmann, Entwurf zurgreifbar über das Normenentwurfsportal des DIN e.V.
  • FGW TR 7 D3 “Global Service Protocol”, FGW e.V., Mit-Autor
  • VGB-Standard-S-823–32–2013-xx-DE-EN RDS-PP ® Application Guideline – Part 32: Wind Power Plants, VGB PowerTech, technische Validierung
  • AK Dokumentation der FGW e.V.

Weiterhin habe ich am UML Modell zur IEC 61400–25 sowie der IEC 61850 mitgearbeitet.

Publikationen

: (Editors: )


Offene Abschlussarbeiten

Generierung von Softwaretests aus Modellen


In dieser Arbeit sollen Sie sich mit aktuellen Ansätzen zur Generierung von Tests (Unittests, Integrationstests, Lasttests, Performanztests) aus Modellen befassen. Geben Sie auf die verschiedenen Testarten ein. Entwickeln Sie einen exemplarischen Softwaregenerator für die Tests (für UML Modelle oder eine domänenspezifische Sprache).


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Die Arbeit wird Bachelor- oder Masterarbeit angeboten. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt


Modellierung von verteilten Softwaresystemen (auf Basis von REST)


Die Modellierung von verteilten Softwaresystemen ist im Vergleich zu “monolithischen Anwendungen” schwerer. Geben Sie zunächst einen Überblick über aktuelle Ansätze zur Modellierung von verteilten (SOA / REST) Applikationen und erarbeiten Sie einen Implementierungsanstz für UML. Es ist auch möglich, eine domänenspezifische Sprache zu entwickeln.


Sofern diese Arbeit als Masterarbeit bearbeitet werden soll, sollte der Modellierungsansatz mit Hilfe eines Softwaregenerators umgesetzt werden, um einfache verteilte Systeme zu generieren.


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Die Arbeit wird Bachelor- oder Masterarbeit angeboten. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt

Variabilität von Informationsmodellen


Hintergrund
Hersteller von Softwareprodukten müssen häufig verschiedene Versionen eines Produktes pflegen, wenn sie individuelle Kundenanforderungen berücksichtigen. Aus diesen Anforderungen stand die Idee der Softwareproduktlinie. Derartige Produktlinien können mit Hilfe von Techniken und Methoden der modellgetriebenen Softwareentwicklung unterstützt werden. In der Praxis wird häuf die UML für die Informationsmodellierung eingesetzt.
Bei UML Modellen ist jedoch die Anpassbarkeit schwierig. Als Beispiel sei genannt, dass der Datentyp eines bestimmten Attributs aus einem Basismodell verändert werden soll. Weiterhin erschweren Profile die Verwaltung der Varianten eines Modells.


Ihre Aufgaben
In dieser Arbeit befassen Sie sich mit Methoden und Konzepten zur Verwaltung von verschiedenen Modellvarianten eines Informationsmodells in der UML. Hierzu sind folgende Schritte angedacht

  1. Einarbeitung in die Modellierung
    1. Methoden und Techniken zur Modellierung
    2. Einführung Informationsmodellierung
    3. Variabilitätsmechanismen in Modellen
  2. Informationsmodellierung mit der UML 
  3. Methoden und Techniken zur Variabilitätsverwaltung mit der UML 
  4. Anwendung und Demonstration an einem Beispiel
    1. ggf. mit einem Softwaregenerator

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Die Arbeit kann sowohl als Bachelor- als auch Masterarbeit angeboten werden. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt.

Vergleich von Datenauswertungen mit relationalen und graphorientierten Persistenzansätzen


Hintergrund
Mit der zunehmenden Verbreiten von No SQL Datenbanken steigt vielleicht auch die Unsicherheit, welche Persistenzimplementierung für welche Anwendungsfälle am besten geeignet ist. In dieser Arbeit sollen Sie anhand eines komplexeren Beispiels verschiedene Persistenzimplementierungen systematisiert vergleichen.


Ihre Aufgaben
Schwerpunkt der Arbeit ist der Vergleich unterschiedlicher Persistenzimplementierungen. Hierzu ist es notwendig, sich mit unterschiedlichen Datenbanktechnologien zu befassen. Zudem entwickeln Sie Tools, die für die Umsetzung eines komplexen Anwendungsfalls notwendig sind. Die Erarbeitung der Vergleichskriterien für das Benchmarking basiert auf einer Literaturrecherche existierender Ansätze.


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Die Arbeit kann sowohl als Bachelor- als auch Masterarbeit angeboten werden. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt.

Featuremodellierung für Softwaregeneratoren


Hintergrund
Die Variabilität einer durch einen Softwaregenerator erzeugten Softwareapplikation kann man 

  1. durch ein Variables Modell oder
  2. durch Features im Generator oder
  3. durch eine Kombination von beidem erreichen.

Sie untersuchen in dieser Arbeit, wie Features von Softwaregeneratoren verwaltet werden und in einem Beispielgenerator umgesetzt werden können.


Ihre Aufgaben
In dieser Arbeit befassen Sie sich mit Methoden und Konzepten zur Featureverwaltung von Softwaregeneratoren. Hierzu sind folgende Schritte angedacht

  1. Einarbeitung Featuremodellierung und -verwaltung
  2. Einarbeitung modellgetriebene Entwicklung
  3. Umsetzungsstrategien von Features in Softwaregeneratoren
    1. Kombination mit variablen UML Modellen
  4. Anwendung und Demonstration an einem Beispiel

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Die Arbeit kann sowohl als Bachelor- als auch Masterarbeit angeboten werden. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt.

Implementierung eines Document Management Systems auf Basis von semantischen Technologien (Bachelor / Master)


Ihre Aufgabe
Ziel der Arbeit ist die Implementierung eines Document Management Systems (DMS) auf Basis eines Referenzmodells. Sie entwickeln und optimieren eine Ontologie und binden diese in OntoWiki ein. Prüfen Sie, in wie fern exitierende Erweiterungen von OntoWiki ausreichend sind, um die Dokumente strukturiert zu speichern.


Implementierung Sie eine Erweiterung, die als Dokumentenstorage eine Cloud-basierte Lösung anbindet und mit den Daten in OntoWiki synchronisiert.


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Ansprechpartner für dieses Thema sind Johannes Schmidt und Sebastian Tramp

Implementierung und Erweiterung des Globalen Service Protokolls (GSP)


Diese Arbeit ist vorläufig vergeben

Einführung
Um die Instandhaltung von WEA effizient abzuwickeln, die Zuverlässigkeit von WEA und Komponenten bewerten zu können und Instandhaltungsstrategien zu optimieren, sind be-lastbare Instandhaltungsdaten zwingend erforderlich. In der heutigen Organisation von Be-triebsüberwachung und Instandhaltung werden entsprechende Daten häufig noch unzu-reichend und in nicht standardisierter Form erfasst. Auch eine automatisierte Übermittlung erfolgt bisher kaum und ohne ein einheitliches Format.
Die Fördergesellschaft Windenergie und andere Erneuerbare Energien (FGW e.V.) hat in einer technischen Richtlinie (TR 7 Rubrik D3) ein Austauschformat (GSP) für Instandhaltungsdaten definiert. Mit Hilfe des GSP können bspw. Wartungsaufträge zu Erneuerbare-Energie-Anlagen ausgetauscht, bearbeitet und ausgewertet werden.


Ihre Aufgaben

  • Implementieren Sie eine Software, welche XML Dokumente im GSP-Datenformat sowie zugehörige Anhänge darstellen und erstellen kann.
  • Erstellen Sie Testdaten und einen Showcase für die Demonstration der Software.
  • Vergleichen Sie die Elemente des GSP mit anderen in der Branche genutzten oder in Entwicklung befindlichen Lösungen zum Instandhaltungsdatenmanagement.
  • Diskutieren Sie die Inhalte des GSP und geben Sie Empfehlungen für zukünftige Erweiterungen.

Die Arbeit wird in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) angeboten. Die fachliche Betreuung erfolgt durch das Fraunhofer IWES, die technische Betreuung wird durch den Lehrstuhl für Betriebliche Informationssysteme übernommen.


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Die Arbeit kann sowohl als Bachelorarbeit angeboten werden. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt.

Integrationstechniken für Daten von Erneuerbare-Energie-Anlagen (Bachelor / Master)

Einführung
Zu einer Erneuerbare-Energie-Anlage müssen die verschiedensten Daten verwaltet werden: Daten zur Anlagenstruktur, Dokumente aus dem Betrieb, Betriebsdaten oder Daten von externen Diensten (z.B. Wetterdaten). Die Daten liegen häufig in unterschiedlichen betrieblichen Informationssystemen vor.


Ziele der Arbeit
Sie untersuchen mögliche Integrationstechniken zur Verknüpfung von Daten zu Erneuerbare-Energie-Anlagen. Basis sind Daten zur Anlagenstruktur, die Sie mit einer geeigneten Dokumentenstruktur und mit Betriebsdaten verknüpfen. Sie erhalten Testdaten, um ihren Ansatz zu überprüfen.
Sie können in der Arbeit Methoden des Semantic Web oder der Datenintegration untersuchen und vergleichen oder sich auf eine Integrationsmethode spezialisieren.


Referenzen

  1. M. Uslar, M. Specht, S. Rohjans, J. Trefke, and J. M. Vasquez Gonzalez, The Common Information Model CIM: IEC 61968/61970 and 62325 – A practical introduction to the CIM, 2012nd ed. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2012.
  2. A. Dengel, Semantische Technologien: Grundlagen – Konzepte – Anwendungen. Heidelberg: Springer, 2012.
  3. S. Helmis and R. Hollmann, Webbasierte Datenintegration: Ansätze zur Messung und Sicherung der Informationsqualität in heterogenen Datenbeständen unter Verwendung eines vollständig webbasierten Werkzeuges, 1st ed. Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage Gmb H Wiesbaden, 2009.
  4. R. Jung, Architekturen zur Datenintegration: Gestaltungsempfehlungen auf der Basis fachkonzeptueller Anforderungen, 1st ed. Wiesbaden: Deutscher Universitäts-Verlag, 2006.
  5. S. Conrad, Föderierte Datenbanksysteme: Konzepte der Datenintegration. Berlin: Springer-Verlag, 1997.
  6. U. Leser and F. Naumann, Informationsintegration: Architekturen und Methoden zur Integration verteilter und heterogener Datenquellen, 1st ed. Heidelberg: dpunkt-Verl, 2007.

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Die Arbeit kann sowohl als Bachelor- als auch Masterarbeit angeboten werden. Die konkrete Aufgabe der Arbeit wird entsprechend angepasst. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt

Dokumentenverwaltung für Erneuerbare-Energie-Anlagen (Bachelor)

Einführung
Zu einer Anlage müssen zahlreiche Dokumente und Dokumentationen gepflegt werden. Die Dokumente müssen untereinander verknüpft und durchsuchbar sein. Der Anlagenbetreiber muss sich schnell einen Überblick über die Dokumentation der Anlage verschaffen können.


Ziele der Arbeit
Erarbeiten Sie die Anforderungen an die Dokumentation für Erneuerbare-Energie-Anlagen. Erklären und untersuchen Sie Dokumentationssystematiken und –klassifikationen.
Recherchieren Sie nach geeigneten (freien) Document Management Systemen (DMS) und bewerten Sie diese anhand von Ihnen entwickelter Kriterien.
Passen Sie ein bestehendes DMS gemäß den Anforderungen an die Dokumentenverwaltung für Erneuerbare-Energie-Anlagen an.


Referenzen

  1. K. H. Weber, Dokumentation verfahrenstechnischer Anlagen: Praxishandbuch mit Checklisten und Beispielen. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2008.
  2. DIN Deutsches Institut für Normung e.V, Klassifikation und Kennzeichnung von Dokumenten für Anlagen, Systeme und Ausrüstungen Teil 1: Regeln und Tabellen zur Klassifikation (IEC 61355-1:2008); Deutsche Fassung EN 61355-1:2008, DIN EN 61355–1, 2009.
  3. K. Götzer, R. Schmale, B. Maier, and T. Komke, Dokumenten-Management: Informationen im Unternehmen effizient nutzen, 4th ed. Heidelberg: dpunkt-Verl, 2008.

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Die Arbeit wird Bachelorarbeit angeboten. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt

Generierung von Persistenzlayern für No SQL Datenbanken (Bachelor)


Diese Arbeit ist vorläufig vergeben

Modellierung von Constraints zwischen Daten (Bachelor / Master)


Häufig bestehen zwischen Daten in einem Modell invariante Beziehungen, die sich sowohl auf die Persistenz als auch auf die GUI auswirken. Sie befassen sich in dieser Arbeit mit der Definition und Modellierung von varianten und invarianten Constraints in (UML)Modellen. Entwickeln Sie einen Prototypen, der diese Constraints korrekt umsetzt.


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Die Arbeit wird Bachelor- oder Masterarbeit angeboten. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt

In Bearbeitung befindliche Abschlussarbeiten

Konzeption einer Dienstleistungsplattform (Master)


Hintergrund
Dienstleistungen zu technischen Produkten sind für produzierende Unternehmen von sehr großer Bedeutung. Daneben ist es jedoch auch für die Kunden solcher Dienstleistungen wichtig, dass die Dienstleistungsportfolios der verschiedenen Anbieter vergleichbar, konfigurierbar und ggf. auch austauschbar sind. Seit einigen Jahren befasst sich daher der Bereich des Service Engineerings mit Fragestellungen zur Dienstleistungsentwicklung, -optimierung und –modellierung.


Eine Dienstleistungsplattform stellt verschiedene Dienstleistungen für Kunden bereit. Die Dienstleistungen sind einheitlich beschrieben und vergleichbar. So kann ein Kunde bspw. für ein technisches Produkt verschiedene Dienstleistungen von unterschiedlichen Anbietern erwerben, die sich ergänzen.


Ihre Aufgaben
Sie befassen sich in dieser Arbeit mit der Konzeption einer Dienstleistungsplattform. Hierzu gehören folgende Aufgaben.

  • Beschreibung einer Referenzarchitektur für die Dienstleistungsplattformen
  • Untersuchung von Methoden zur Beschreibung und Modellierung von Dienstleistungen
  • Untersuchung geeigneter Recommendation Engines, die den Kunden bei der Auswahl der besten Dienstleistung unterstützen
  • Definition von Variablitäten in Dienstleistungen

Kontakt
Die Arbeit kann sowohl als Bachelor- als auch Masterarbeit angeboten werden. Es ist möglich, einzelne Aspekte der Plattform separat und detailliert zu betrachten. Die konkrete Aufgabe der Arbeit wird entsprechend angepasst. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt

Vergleich von elektronischen Akten (Bachelor / Master)


Hintergrund
In unterschiedlichen Branchen werden „elektronische Akten“ angewendet:

  • Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen
  • Lebenslaufakte für Luftfahrzeuge
  • Maschinenakte für technische Anlagen
  • Bauakte für die Bauplanung und –ausführung
  • Patientenakte im Krankenhaus (oder auch Gesundheitsakte)
  • E-Akte im e-Government

Diese Akten unterscheiden sich hinsichtlich der adressierten Benutzergruppen, ihres Informationsmodells und ihrer technischen Realisierung.


Ihre Aufgaben

  • Untersuchen Sie ausgewählte „elektronische Akten“ miteinander und analysieren Sie 
  • die relevanten Stakeholder,
    • die Geschäftsprozesse zur Akte,
    • das der Akte zugrundeliegende Informationsmodell sowie
    • die Referenzarchitektur der technischen Realisierung.
  • Entwickeln Sie ein Rahmenwerk für den Vergleich und definieren Sie Vergleichskriterien
  • Leiten Sie „Best Practices“ für elektronische Akten im Allgemeinen ab.

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Die Arbeit kann sowohl als Bachelor- als auch Masterarbeit angeboten werden. Die konkrete Aufgabe der Arbeit wird entsprechend angepasst. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt

Implementierung eines Document Management Systems mit einer Graphdatenbank auf Basis der DIN EN 82045 Norm


Hintergrund
Die Metadaten von Dokumenten können sich auf andere Dokumente bzw. reale oder virtuelle Objekte beziehen. Diese Beziehungen beschreiben einen Graphen. In dieser Abschlussarbeit soll ein Document Management System entwickelt werden, das die Metadaten von Dokumenten in einer Graphdatenbank verwaltet. Die eigentlichen Dokumente sollen separat verwaltet und mit den Metadaten verknüpft werden.


Ihre Aufgaben
* Erarbeitung von Anforderungen an ein Document Management System mit Schwerpunkt der Verwaltung von Beziehungen zwischen Dokumenten
* Implementierung eines Prototypen
* Entwicklung von exemplarischen, komplexen Abfragen zur Demonstration


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Die Arbeit kann sowohl als Bachelor- als auch Masterarbeit angeboten werden. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Johannes Schmidt.

Abgeschlossene Abschlussarbeiten

  • Weiterentwicklung einer Android-App zur Erfassung von Instandhaltungsdaten aus Windenergieanlagen (Bachelor, 2015)
  • Konzeption einer Lebenslaufakte für die technische Betriebsführung von Erneuerbare-Energie-Anlagen (Master, 2014)
  • Rapid Application Development für Enterprise Applications (Bachelor, 2014)

Lehre

Ich habe an folgenden Lehrveranstaltungen mitgewirkt


 
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